（福州大学生物科学与工程学院，福建福州350108）

摘要：淀粉类制品的加工特性与其成分（淀粉、蛋白质、脂肪等）、添加剂（胶、乳化剂、多糖等）、加工工艺（加 工温度、pH值等）等有直接关系。主要论述了淀粉类制品的成分、添加剂和加工工艺对其加工特性产生的影响，为 淀粉在食品工业中的进一步应用提供参考。

关键词：淀粉制品；成分；添加剂；加工特性

中图分类号：TS231文献标志码：A

淀粉以颗粒形式存在于植物中，在种子和块茎中 的含量最多，是重要的食品加工原料[1]。通常情况下， 淀粉类制品的加工特性会受其直链淀粉、支链淀粉和 水分含量，以及加工过程中pH值、温度控制、添加 剂的使用等因素的影响。这些影响因素的研究对改善 淀粉类食品的结构及品质有着重要的意义。

1原料成分

淀粉类制品的原料成分包括直链淀粉、支链淀 粉、水分、蛋白质和脂肪等。其中直链淀粉和支链淀 粉及水分是其主要成分；蛋白质含量在有些原料中也 较高，它对淀粉制品的加工影响很大；脂肪的含量较 少，主要影响淀粉类制品的黏度和膨胀度等。

1.1直链淀粉和支链淀粉

直链淀粉和支链淀粉含量通过影响淀粉粒的晶体 结构，进而影响淀粉的黏度、弹性、坚韧度和保水性 等。如在米粉加热过程中，直链淀粉从淀粉粒中游离 出来，形成三维的矩阵结构，将淀粉粒包埋在里面， 若在加工过程中加入直链淀粉，可以使这种结构矩阵 排列更加紧密，不易被破坏，从而达到增加米粉硬度 的目的[2]。

淀粉制品的糊化黏性一般随直链淀粉含量的增加 而降低，产品呈现硬度增加、坚韧度下降；随着支链 淀粉含量的增加，会增加产品的黏性及柔软度。同 时，直链淀粉的含量和支链淀粉的分枝、链长分配也 会影响淀粉制品的生产特性。有研究表明，支链淀粉 结构中的长葡萄糖苷链和中等大小的直链淀粉有利于 淀粉糊黏度的增加。

蔡一霞等人[3]的研究表明，支链淀粉含短链部分 的比例高，利于淀粉糊化，易形成较高的黏度和崩解 值，有利于改善米饭的食味。因此在淀粉类食品的加 工过程中，可根据产品对直链、支链淀粉含量的具体 要求，选择原料，或通过处理改变两者的比例以符合 原料要求。如在米粉加工中，要求原料中直链淀粉含 量为22％~25％，而碎米中的直链淀粉含量偏低，使 生产出的米粉黏性过高、坚韧性较差。可通过发酵 法、高压处理、螺杆挤压、酶处理等方法来改变直链 淀粉和支链淀粉的比例，从而满足米粉的加工 要求。

1.2水分

水分对淀粉的功能特性有着重要的影响。淀粉的 加工处理（如冷冻、加热等）都与淀粉水合作用的动力学状态相关，水分含量同样直接影响到淀粉颗粒的 膨胀度及糊化过程。食品中水的固定化可以防止微生 物的滋生，从而延长货架期[4]。

一般在淀粉溶液中，流动组分主要受到水分子的 控制，而非流动组分主要受刚性淀粉链的控制。当水 分含量为0%~5%时，水分的增加可以使淀粉双螺旋 结构的比例明显增加，超出这一范围则无影响，但由 于刚性淀粉域或与淀粉结晶域的水合作用，这时的水 分处于非流动状态。通常进入结晶区的水分含量分别 占A型淀粉质量的4%~7%，B型淀粉质量的25% ~27%。其他的水分会分散到淀粉颗粒的非结晶区[5]。 有研究表明，A型、B型淀粉结晶区的这部分“结 构”水的流动性是不同的。A型淀粉结晶结构是由强 束缚水组成的；而B型淀粉除了强束缚水外还包括 弱束缚水，这些弱束缚水可能位于结晶通道中，比强 束缚水的流动性更强。如土豆淀粉为B型淀粉，与 A型的木薯淀粉相比，具有更开放的双螺旋结构，其 流动性更强。

1.3蛋白质

蛋白质与淀粉发生相互作用，是由于淀粉分子上 的羟基与蛋白质上的正电荷基团（α-NH2，ε-NH2， 胍基，咪唑基等）作用形成静电复合物。这种相互作 用，会形成特定的空间网络结构，并与淀粉和蛋白质 的种类有关。蛋白质的这种网络结构会阻碍淀粉的膨 胀和糊化，降低其吸水性、膨胀度和黏性。关于蛋白 质与淀粉的相互作用影响共存体系的质构特性、热变 性及流变性的机理尚待研究[6]。

当前的研究结果表明，大分子米谷蛋白比小分子 米谷蛋白同淀粉的相互作用强[7]；蛋白质品质和淀粉 糊化特性对我国干面条食用品质的影响大于蛋白质数 量的作用[8]；蛋白质处理样品可以在较短的时间内吸 水、膨胀，并迅速达到其最高黏度，蛋白质对稻米淀 粉的膨胀过程有抑制作用[9]。从目前的研究结果来看， 蛋白质种类和组成对淀粉黏性的影响是明显的，只是 目前的研究主要集中在淀粉、蛋白质对加工品质作用 的单因素的研究，对两大物质之间的相互作用对加工 品质的影响，以及淀粉糊化特性与其他加工品质的相 关性研究较少[10]。

1.4脂类

淀粉—脂质复合物的形成过程可描述为：葡萄糖 残基与螺旋结构内部排除在外的水分之间形成氢键， 实现缠绕—螺旋的转换；脂质和淀粉螺旋结构憎水内 部产生疏水相互作用[11]。脂类和淀粉作用后会使其黏 性和膨胀力下降。这主要是因为脂肪易于与直链淀粉 形成复合物，减弱淀粉分子，特别是直链淀粉分子间 的相互作用，使淀粉分子形成有效交联点的数目和密 度减小[12，13]。事实上，在淀粉颗粒膨胀的不同阶段， 脂肪的影响也不尽相同。淀粉颗粒低速膨胀阶段，表 面蛋白质和脂肪的提取可以将其转变为快速膨胀，而 在限制性膨胀阶段，蛋白质、脂肪的提出对其无影响 （高直链玉米淀粉、马铃薯淀粉）[14]。
因此在加工过程中，在支链淀粉含量较高的原料 中适当添加一些脂类物质，不仅可以降低产品黏性， 还可以显著降低淀粉的体外消化速度；但脂类的添加 也会明显增加糊化过程中的热焓值[15，16]。另外在脂类 物质的选择上，应注意脂肪链的长短，因为它对产品 的糊化速率及黏性均有影响[17]。

2添加剂

添加剂的种类较多，主要包括增稠剂、乳化剂及 多羟基醇等。这里仅就几种主要的添加剂加以概述。

2.1黄原胶和瓜耳胶

黄原胶和瓜耳胶均有增稠的作用，这些增稠剂对 食品的黏性及弹性均有影响。相关研究表明，随着黄 原胶含量的增加，马铃薯淀粉糊的弹性模量和黏性模 量也会增加。目前国内关于增稠剂的添加对淀粉性质 影响的研究较多。柴春祥等人[18]的静态流变特性测定 结果表明，在相同流动方式下，黄原胶含量为0.6% 时，淀粉糊的黏性最大。

李洁等人[19]对不同添加物对莲藕淀粉糊剪切应力 和表观黏度影响的测定结果表明，黄原胶使莲藕淀粉 糊的剪切应力明显提高，表观黏度稍有增大。 Tan等人[20]研究表明，与羧甲基纤维素和黄原胶 相比，瓜耳胶可以使任何对淀粉糊化的影响降到 最低。

但在食品加工过程中，应注意一点，即同一种添 加剂作用于不同来源的淀粉，其效果也不尽相同。如 与玉米和燕麦淀粉相比，马铃薯淀粉需要较少的黄原 胶来达到预期要求[21]。因此，应根据食品加工中所使 用的原料性质来决定使用增稠剂的种类及添加量。

2.2单甘酯等乳化剂

研究表明，乳化剂之间或乳化剂与淀粉间的交互 作用，会促进较弱网络结构的形成。如添加硬酯酰- 乳酸基-2-乳酰钙或甘油基单硬脂酸盐，会减少浓 缩马铃薯支链淀粉的分散，从而导致软凝胶的形 成[22]；不同的乳化剂对产品黏性影响的效果也不同， 如卵磷脂、单甘酯会使板栗淀粉糊黏性上升，而硬脂 酸钠添加后的效果则相反[23]。

2.3糖类及多元醇

羟基结合水的能力很强，向淀粉生料中加入含糖 溶液后，羟基与淀粉中的含水区域作用，会影响淀粉 分子的吸水、膨润及伸展，抑制糊化过程中淀粉结合 和水分吸收[23~25]。而且淀粉—淀粉及淀粉—溶剂间的 氢键，在颗粒结构及增塑等方面起着重要的作用。某 种程度上，如果羟基浓度保持恒定，分子量和糊化温 度间的关系是一定的。甘油、葡萄糖、蔗糖等均有大量的羟基，一般这些添加剂的分子量越大，对淀粉颗 粒的增塑能力越小，淀粉糊化峰值温度越高，如蔗 糖、葡萄糖、甘油的质量分数为40%时，其对糊化 温度的影响顺序为：蔗糖>葡萄糖>甘油[26]。 Pongsawatmanit等人的研究结果也显示，蔗糖会 推迟木薯淀粉（TS）和罗望子果实木葡聚糖（XG） 混合物的糊化过程，并通过弹性组分强化凝胶[27]。但 这就会使含有羟基的增塑剂同时降低淀粉分子间的作 用力，如壳聚糖和甘油的添加可以增加淀粉可食性薄 膜的柔软度及弹性，但同时也降低了可食性薄膜对水 分的阻隔[28]。

3加工条件

食品的流变性质对食品的运输、传送、加工工 艺，以及食品的感官特性都有重要的影响。淀粉质流 体食品的流变特性影响到食品的品质，如硬度、黏稠 性和咀嚼度性[29]。黏性是表现流体流动性质的指标， 而处理温度和pH值会影响到淀粉的黏性及产品的弹 性和韧性。

3.1处理温度

温度对样品的影响主要表现为，温度越高，淀粉 糊的黏性系数越低，当温度达到一定值时，淀粉糊的 流变指数会趋于常数[30]；如果加热温度过低，淀粉不 能充分糊化，形成的凝胶韧性和弹性较差；加热温度 过高，淀粉链段充分伸展，支链淀粉和直链淀粉级分 充分分离，容易产生结晶，从而形成的凝胶过硬[31]。

3.2 pH值

pH值对样品黏性的影响主要表现为，低pH值 的样品，具有低的稠度指数[32]。另外，pH值对淀粉 级分的构象也有较大影响。中性溶液中直链淀粉是以 相当刚性的蠕虫状线团的形态存在，该线团主要由有 缺陷或变形的螺旋形主链构成；碱性溶液中直链淀粉 链比在水中柔软，pH值接近12时，螺旋结构开始断 裂，形成带羟基的离子，会增大链的柔顺性，使流体 动力学体积缩小；在更高的pH值时，由于离子化程 度提高，使聚合物分子上的负电荷不断增多，结果使 线团因电荷排斥而舒展开来[33]。

4结束语

我国居民主要依赖于植物性来源的食品（如稻 米、面粉等），而在这些植物性来源的食品中，淀粉 是其主要组成成分，因此，对淀粉功能特性影响因素 的研究，将为这些淀粉类原料的深加工提供理论基 础。目前，国内对淀粉的流变学特性及淀粉糊和糊化 特的性研究较多，而对两相体系的研究极少。如果能 对其进行进一步研究，了解其对淀粉功能特性的影 响，将为淀粉在食品及其他加工领域的进一步应用提 供基础。另外，不同食品原料中，脂肪的存在与否对 淀粉特性影响的差异性也需进行深入研究。

参考文献：(略)