不同配方饼干中慢消化淀粉含量的研究

陈 磊，黄 强，赵 瞳

（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）

不同配方饼干中慢消化淀粉含量的研究

陈 磊，黄 强*，赵 瞳

（华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640）

为了考查不同配方饼干中慢消化淀粉含量的差异，研究了淀粉脂质复合物、高链玉米淀粉、小麦淀粉、低筋面粉和高筋面粉在烘烤前后淀粉消化性的变化；考查了饼干加工中水油配比对淀粉消化性的影响；将淀粉脂质复合物、高链淀粉和小麦淀粉添加到高筋面粉中制成饼干，考查了添加原料对饼干中淀粉消化性的影响。结果表明，淀粉脂质复合物在烘烤后慢消化淀粉和抗消化淀粉含量变化很小，分别为38.75%和17.27%，其他几种原料在烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量降低显著；当用水量为45%，用油量为20%时，制成的饼干中慢消化淀粉达到最高为12.78%；以淀粉脂质复合物为添加原料制备的饼干慢消化淀粉含量最高，达到23.56%。

淀粉脂质复合物，慢消化淀粉，烘烤，饼干

Abstract：The digestiblity of starch-lipid complex，high-amylose maize starch，wheat starch，low-gluten and high-gluten flour was investigated before and after baking.The effect of water/oil ratios on the digestiblity of biscuits with different formula was examined.With starch-lipid complex，high-amylose maize starch and wheat starch added to the high-gluten starch，the influence of the different raw material on the digestiblity was studied.Results showed that the slowly digestible starch（SDS） and resistant starch（RS） content in starch-lipid complex dropped little after baking，which was 38.75%and 17.27%，respectively.While the content of SDS and RS of other starches decreased obviously after baking.The SDS content reached the maximum 12.78%when the water and oil content was 45%and 20%，respectively.The SDS content in the biscuits contained starch-lipid complex was highest，which reached 23.56%.

Key words：starch-lipid complex；slowly digestible starch（SDS）；baking；biscuit

淀粉在自然界分布广泛，是仅次于纤维素的第二大可再生碳水化合物资源，是人体的主要能源物质[1]。Englyst[2-3]根据淀粉在人体内消化情况把淀粉分为快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）。其中，慢消化淀粉是指在小肠中能被完全消化但消化速度比较慢的一种淀粉（20～120min），它具有缓慢持续释放出能量、维持血糖稳态、提高机体对胰岛素的敏感性，防治各种慢性疾病的特殊生理学功能[4-6]。研究表明，对于非胰岛素依赖型糖尿病、心血管疾病等人群，食用低血糖指数（GI）食品具有辅助治疗作用[7]，而血糖反应很大程度上取决于食品消化速率。由于淀粉消化性能对于健康具有重要意义，因而对其进行研究显得很有必要。目前，慢消化淀粉的制备方法主要有热液处理、淀粉酶脱支处理、化学改性、复合改性等。国内外对于慢消化食品的研发有一些报道，何金华[8]通过辛烯基琥珀酸酐酯化和进一步湿热处理来制备慢消化淀粉，缪铭[9]研究了慢消化淀粉的特性和形成机理，张斌[10]通过辛烯基琥珀酸酐酯化和淀粉脂质复合制备慢消化淀粉，Suman Mishra等[11]研究了马铃薯淀粉在蒸煮前后和蒸煮后冷冻处理慢消化淀粉含量的变化，Chang Joo Lee[12]等通过湿热处理蜡质马铃薯淀粉制备慢消化淀粉，但对于慢消化淀粉的应用报道很少。本文研究了饼干加工过程中原料的消化性变化，以及水油配比对饼干中慢消化淀粉含量的影响，以期寻找出能生产高慢消化淀粉含量饼干的工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

低筋面粉 香港面粉厂；高筋面粉 广州福加德面粉公司；小麦淀粉 上海宝鼎公司；高链淀粉 食用级，美国National Starch公司；普鲁兰酶 生化试剂，美国杰能科公司；月桂酸 分析纯，国药集团上海化学试剂有限公司；猪胰酶 活力8×USP/mg，生化试剂，美国Sigma-Aldrich公司；玉米油 金龙鱼。

721型分光光度计 上海菁华科技公司；电子分析天平 d=0.1mg，德国Startorius公司；电热恒温水浴锅 北京市光明医疗仪器厂；JJ-1型精密增力电动搅拌机 常州澳华仪器有限公司；DHG-9140A型电热恒温干燥箱 上海申贤恒温设备厂；TDL-5A型台式离心机 上海菲恰尔分析仪器有限公司；豪通HK-20RCLS型电烤箱 广东顺德豪通电器。

1.2 实验方法

1.2.1 淀粉脂质复合物制备 称取300g高链玉米淀粉，加醋酸缓冲溶液配制成10%的淀粉乳溶液；沸水浴中加热30min，冷却，加入一定量普鲁兰酶，混匀，脱支处理2h，加月桂酸复合；冷却至室温，1500×g离心，20min，用50%的乙醇溶液洗涤沉淀物，抽滤；置于40℃烘箱中干燥72h；粉碎，过100目筛，备用。

1.2.2 单一原料烘烤处理 分别称取低筋面粉、高链淀粉、高筋面粉、小麦淀粉和淀粉脂质复合物15g置于铝盒中，于95℃烘箱中干燥3h，然后升温至180℃，烘烤20min。取出样品，置于干燥器中冷却至室温，后收集待用。

1.2.3 淀粉消化性测定 参照Englyst[2]提出的体外模拟酶水解法并有所改进。准确称取600mg淀粉样品置于50mL带旋转盖的离心管中，添加20mL pH=5.2的0.1mol/L乙酸钠缓冲液和5粒玻璃珠，涡旋混匀后加入含有猪胰酶（3×103USP）和淀粉葡萄糖苷酶（40unit）的混酶5mL，置于在37℃恒温水浴下振荡并准确计时。水解20、120min后分别取出1.00mL水解液用3，5-二硝基水杨酸法测定葡萄糖含量。计算公式为：

式中：G20—淀粉酶水解20min后产生的葡萄糖含量（mg）；FG—酶水解处理前淀粉中游离葡萄糖含量（mg）；G120—淀粉酶水解120min后产生的葡萄糖含量（mg）；TS—样品中总淀粉含量（mg）。

1.2.4 总碳水化合物含量的测定 称取600mg干基样品，置于25mL螺盖试管中，依次加入15mL蒸馏水，10mL 6mol/L浓盐酸，4mm沸石10枚。充分振荡混合后，置于沸水浴中加热1h，每10min充分振荡一次。然后从各个试管中量取1mL上清液于250mL容量瓶中，加入10mL 0.2mol/L氢氧化钠，用蒸馏水定容至250mL。之后从容量瓶中量取1mL溶液加入试管，并依次加入3mL蒸馏水、1mL 6%苯酚溶液和5mL浓硫酸。振荡摇匀后，室温下放置15min。用分光光度计在490nm处测定其吸光度并计算总碳水化合物的百分比。

1.2.5 饼干的制备 以低筋面粉为原料，制备不同水油配方的样品。按水/油为45/20、37.5/20、30/20、45/12.5、37.5/12.5、45/5，制备饼干，确定合适的水油比例。

称取食用盐1.0g和碳酸氢铵0.6g，置于50mL锥形瓶中，按照以上水油配比计量加入蒸馏水溶解，待用。取面粉100g置于搅拌盆中，加入上述准备好的盐溶液，搅拌3min。待面团搅拌成型，按照以上水油配比计量加入的食用油，并继续搅拌15min。将面团置于搅拌盆中，盖上盖子，常温静置20min，使面筋充分成型。后将面团取出，擀压成薄片后折叠继续擀压，如此反复20次，将面团赶压为2mm厚的均一面片，手工切割成5cm×10cm，长方形饼干胚，均匀摆放于油布上。将烤箱调至上下火全开模式，箱温温度调至200℃，预热20min，后将烤箱温度调至180℃，用网格烤架烘烤饼干10min。然后将饼干取出，置于40℃干燥箱中降温20min，取出装入封口袋中保存。

以高筋面粉为基础粉，分别将淀粉脂质复合物、高链淀粉、小麦淀粉，按照25%添加量制备混合粉，按以上工艺配方制备饼干。

2 结果与讨论

2.1 单一原料烘烤前后淀粉消化性的变化

单一原料烘烤前后淀粉消化性的变化如表1所示。由表1可知，烘烤前各原料慢消化淀粉含量都很高，其中淀粉脂质复合物中慢消化淀粉含量达到41.49%。烘烤后各原料慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量普遍下降，快消化淀粉（RDS）普遍上升，其中低筋面粉、小麦淀粉中慢消化淀粉下降较为明显达30%，高筋面粉和高链淀粉中慢消化淀粉下降相对较少，下降了20%，淀粉脂质复合物在烘烤后慢消化淀粉含量下降不足3%，可见淀粉脂质复合物较其他几种原料的消化性受烘烤影响较小。

在制备淀粉脂质复合物的过程中，淀粉已经被蒸煮糊化，冷却后重结晶，当淀粉脂质复合物再受烘烤处理时，快消化淀粉，慢消化淀粉和抗性淀粉的含量变化不大，说明结晶后形成的晶体比较稳定；高链淀粉和小麦淀粉在烘烤的过程中双螺旋结构可能被破坏，使慢消化淀粉向快消化淀粉和抗性淀粉转变，而高链淀粉中直链淀粉含量比较高，直链淀粉容易形成小的结晶区，大分子量的支链淀粉通过其支链贯穿各个小结晶区，并通过氢键结合形成较为稳固的晶格，其无定形区较小，因此淀粉酶难于作用[13]，所以高链淀粉中慢消化淀粉含量减少的相对较少，小麦淀粉慢消化淀粉减少的较多一些；低筋面粉和高筋面粉中有脂类和蛋白质，在烘烤过程中可能对产品的消化性有一定的影响，张斌[10]也测定过天然淀粉的消化性，结果与本实验结果相符合。

表1 烘烤处理对不同原料消化性的影响Table 1 Effect of baking on the digestible properties of different materials

表2 不同水油配比饼干中淀粉的消化性Table 2 Effect of different water/oil ratio on the digestible properties of starch

表3 高筋面粉中添加不同淀粉对饼干淀粉消化性的影响Table 3 Effect on the digestible properties of starch in biscuits after adding different starches to the high-gluten flour

2.2 水油比例对饼干中淀粉消化性的影响

饼干中水油比例对淀粉消化性的影响如表2所示。从表2中可以看出，在饼干中每100g面粉用油量为20g时，随着用水量的下降，慢消化淀粉含量明显下降。当饼干用水量为45g时，慢消化淀粉含量随着用油量的减少而降低。在用水量为45%，用油量为20%时，慢消化淀粉含量较高达到12.78%。可见，在一定范围内，随着用水量的增加和用油量的增加，慢消化淀粉含量会增加。

饼干在烘焙过程中，水是不可缺少的原料，它能调节面团的胀润度和淀粉的糊化程度。在面团调制时，如加水适量，面团的胀润性好，形成的湿面筋的弹性、延伸性好，并且只有加水充分时，淀粉才能充分吸水而糊化，使制品组织结构良好，体积增大[14]。当加水量少时，淀粉只能发生有限膨胀，使饼干中慢消化淀粉含量降低，所以，在淀粉充分膨胀以前，随着用水量的增加慢消化淀粉含量增加；油脂能限制面筋的形成，而且对淀粉颗粒的粘连和糊化有一定的限制作用，可以防止水分从淀粉向面筋的移动，所以可以防止淀粉的老化，从而使制品具有酥松的结构[15-16]。在面团揉合的过程中，游离脂不断向结合脂转化，直至面团形成为止。当饼干中油脂含量较高时慢消化淀粉含量较高，可能是因为在体外消化实验中或许其油脂将对猪胰酶和糖化酶的活性产生影响。此外在淀粉脂质复合物制备过程中难免留存一定量的脂肪酸，脂肪酸会很容易和面筋蛋白结合，从而抑制面筋蛋白的吸水，这也可能对饼干的消化性产生影响。

2.3 不同淀粉添加对饼干中淀粉消化性的影响

在高筋面粉中添加不同淀粉，制得饼干中总碳水化合物、RDS、SDS和RS含量如表3所示。从表3中可以看出，添加高链淀粉和小麦淀粉的饼干总碳水化合物含量相当，而添加淀粉脂质复合物的饼干总碳水化合物含量略低，主要是由于该原料中含有一定量的脂质所致。添加淀粉脂质复合物的饼干慢消化淀粉含量较高为23.56%，其次是添加高链淀粉的饼干为17.34%，而添加小麦淀粉的饼干最低为13.44%，这与单一原料烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量变化情况相符合。

原料粉的品质对饼干的加工有较大的影响，在高筋面粉中分别加入淀粉脂质复合物、高链淀粉、小麦淀粉，会稀释面筋的含量，抑制面团中面筋的形成，降低面团的弹性，从而增加面团的可塑性，这样的面团更有利于制作饼干。添加淀粉后，蛋白质的比例相应减少，蛋白质形成的网络结构也相应减少，且网络结构更为分散，网格中充斥了更多的淀粉分子[17]，淀粉脂质复合物，高链淀粉和小麦淀粉与蛋白质形成的网状结构不同对饼干的消化性会产生影响。由于淀粉-脂质复合物形成了大量的结晶结构，比高链淀粉和小麦淀粉的结构更加稳定，使其慢消化淀粉的含量较高。由于高链淀粉中直链淀粉含量较多，直链淀粉对淀粉颗粒糊化、膨胀具有一定的抑制作用，且随着直链淀粉含量的增加，这种抑制作用明显增强，导致淀粉颗粒晶体结构在加热过程中不易被破坏，抗酶解性强[18]，所以添加高链淀粉的饼干慢消化淀粉含量较高，比添加小麦淀粉的高。

3 结论

3.1 对单一原料进行烘烤处理，烘烤后慢消化淀粉和抗性淀粉含量下降，快消化淀粉含量升高，其中淀粉脂质复合物经过烘烤慢消化淀粉和抗性淀粉含量下降最少，说明淀粉脂质复合物受烘烤影响最小。

3.2 在饼干生产中不同的水油配比对饼干的消化性影响很大，当用水量为45%，用油量为20%时，饼干的慢消化淀粉含量较高达到12.78%。

3.3 添加不同的原料对饼干消化性的影响不同，以高筋面粉为基础粉，添加25%淀粉脂质复合物烘烤而成的饼干慢消化淀粉含量较高，可以达到23.56%。

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Study on the content of slowly digestible starch in different formula biscuits

CHEN Lei，HUANG Qiang*，ZHAO Tong
（School of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

TS236.9

A

1002-0306（2012）20-0091-04

2012-05-04 *通讯联系人

陈磊（1987-），男，研究生，研究方向：淀粉资源科学与工程。

国家自然科学基金项目（31101378）；广东省部产学研结合项目（2011B090400262）；广州市科技计划项目（2011J5200030）。