薏仁米为一年或多年生禾本科植物薏苡的成熟种仁。因富含薏仁油、氨基酸、薏苡素等多种营养功能成分，薏仁米具有抗肿瘤、免疫调节、祛湿等药理作用。为了得到高营养价值和/或更适合生产加工需要的淀粉，通常会对谷物淀粉进行改性。湿热处理作为一种安全、环保的生产绿色食品的手段，已被广泛地应用于淀粉的改性。
市场上常见的薏仁米根据尺寸和透明度可以分为3 种：大粒薏仁米、小粒薏仁米和半透明薏仁米，本课题组前期研究发现3种薏仁米的淀粉结构、理化性质等存在差异。因此，来自上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所的刘星、范楷和司文帅等人将湿热处理作用于3种薏仁米整个谷粒，分析对比湿热处理后分离得到的淀粉形态、结构及热特性的变化，以期为薏仁米淀粉的深度开发与应用提供理论依据。
1、薏仁米HMT淀粉的成分分析
BCS、TCS和SCS原淀粉中的直链淀粉质量分数分别为0.63%、24.12%和0.96%，表明不同品种薏仁米的直链淀粉质量分数存在差异，从而影响薏仁米淀粉的结构、热特性及与其他组分的关系。与原淀粉相比，HMT淀粉均含有更多的蛋白质。
HMT淀粉中的水分质量分数均低于原淀粉，且BCS原淀粉和HMT淀粉中的水分质量分数均最高，分别为14.20%和10.87%。
2、薏仁米HMT淀粉颗粒特征
薏仁米淀粉表面有许多谷物所特有的气孔，为水、酶等进入淀粉颗粒内部提供通道；淀粉颗粒多呈卵形、不规则形、多边形等。TCS和SCS原淀粉表面有轻微的破损。HMT后，薏仁米淀粉颗粒均有破碎颗粒和附着物出现，这些附着物可能是淀粉碎片、脂类和/或淀粉蛋白复合物。由偏光十字形态观察结果可见，HMT后的淀粉偏光十字减弱，有些淀粉颗粒的偏光十字已经很难辨清。
HMT使BCS部分淀粉内部破坏，BCS-HMT淀粉颗粒内部呈现层状结构；TCS-HMT、SCS-HMT淀粉中，表面未见到气孔的颗粒外表破损更严重，有些颗粒表面呈现凹陷，有气孔的淀粉出现破裂且表面孔道更大，这样可能使淀粉有更好的吸附性能
BCS、TCS和SCS的HMT淀粉较其原淀粉有更小的d4,3值、d（0.9）和SSA，更大的d（0.1）和d3,2值。
TCS-HMT淀粉较BCS-HMT和SCS-HMT淀粉有更小的d4,3值、d（0.1）、d（0.5）、d（0.9）和SSA；HMT使BCS淀粉粒径变化最小，其中d（0.5）处理前后变化不显著，说明HMT对BCS淀粉颗粒粒度的影响最小，对TCS淀粉影响最大，这也与TCS-HMT淀粉所显示的偏光十字形态被破坏最严重相对应。
3、薏仁米HMT淀粉的结构特征分析
HMT前后3 种淀粉都在2θ 17°和18°附近处有一个强的双峰，其他主要的峰在15°和23°附近。原淀粉中SCS的淀粉双螺旋结构强度最大，TCS淀粉次之，且均大于其的HMT淀粉；而HMT后，BCS-HMT淀粉有最强的双螺旋结构，且BCS-HMT淀粉的峰强度高于BCS原淀粉。
薏仁米HMT淀粉的相对结晶度均低于原淀粉，BCS-HMT、TCS-HMT和SCS-HMT淀粉的相对结晶度分别下降了3.76%、3.72%和3.92%，说明HMT使支链淀粉微晶体受到破坏，但是破坏程度均低于薏仁米淀粉直接进行湿热处理；HMT后BCS-HMT淀粉有最高的相对结晶度（42.51%）。这一结构的改变会影响薏仁米淀粉的热特性。
薏仁米HMT淀粉和原淀粉的峰位置相似，峰强度存在差异，TCS-HMT淀粉在1022 cm-1处有最高峰，BCS-HMT淀粉在此处最低；BCS淀粉在1047 cm-1处有最高峰，TCS淀粉在此处最低只有TCS-HMT淀粉的1047 cm-1/1022 cm-1比较原淀粉有轻微的下降。而BCS-HMT和SCS-HMT淀粉的1047 cm-1/1022 cm-1较原淀粉有所上升。
4、薏仁米HMT淀粉的热特性
HMT后，薏仁米淀粉的To、Tp和Tc值均高于原淀粉，这可能是由于HMT使直链淀粉-直链淀粉、直链淀粉-支链淀粉和/或支链淀粉-支链淀粉间相互作用加强，进而使淀粉受破坏的无定形区和微晶体区重新排列得更有序。HMT后，BCS-HMT淀粉有最好的结构稳定性，TCS-HMT淀粉的结构稳定性和抗凝胶能力较差。HMT后，BCS-HMT、TCS-HMT和SCS-HMT淀粉△H值分别下降了3.16%、9.90%和2.57%，较淀粉直接湿热处理后的△H值降低的少。
结 论
HMT使得淀粉颗粒表面破损、气孔增大、偏光十字减弱，淀粉双螺旋结构、结晶区和无定形区被破坏，淀粉与淀粉分子、蛋白质、脂类等的作用加强，淀粉分子有不同程度的重排。这些变化使得淀粉凝胶温度升高，晶体内异质性减弱，解螺旋所需能量下降，其中BCS淀粉的变化较小，直链淀粉含量高的TCS淀粉受HMT影响最大。因此，应依据HMT前后不同淀粉的变化在加工过程中进行合理的应用。
发布于：上海