菠萝蜜淀粉-月桂酸复合物的理化特性研究

敖 颖， 徐 飞， 朱科学， 吴 刚， 张彦军,*

(1.中国热带农业科学院 香料饮料研究所， 海南 万宁 571533；2.华中农业大学 食品科学技术学院， 湖北 武汉 430070；3.海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室， 海南 万宁 571533；4.国家热带植物种质资源库 木本粮食种质资源分库， 海南 万宁 571533)

菠萝蜜(ArtocarpusheterophyllusLam.)是木兰纲(Magnoliopsida)金缕梅亚纲(Hamamelidae)荨麻目(Urticales)桑科(Moraceae)波罗蜜属(Artocarpus)植物的果实，又称波罗蜜、树菠萝、木菠萝、牛肚子果。菠萝蜜树属热带、亚热带果树，亦是特色木本粮食作物，被誉为“热带水果皇后”，广泛分布在亚洲热带地区(印度、孟加拉国、越南、马来西亚、中国等)；在中国，菠萝蜜主要种植于海南、广西、广东、云南等地区，以海南省分布最多，我国也有栽培菠萝蜜的悠久历史，明代《本草纲目》记载：菠萝蜜“不花而实，两广皆有之。核中仁如栗，亦可炒食”。菠萝蜜的种子占整个果实的8%～15%，每颗种子含有62.63%的粗淀粉，是一种优良的淀粉资源[1-2]。Tulyathan等[3]从种子组成、淀粉化学组成、糊化和结晶特性等方面研究了菠萝蜜淀粉的理化性质。本课题组前期[4]报道了菠萝蜜淀粉具有A型结晶模式和较高直链淀粉含量(26.56%～38.34%)，有可能成为抗性淀粉制备的天然原料。前人的大多数研究都集中在原淀粉，以及少部分改性淀粉[5]，关于菠萝蜜淀粉与脂肪酸复合物的研究鲜有报道。

淀粉和脂质是两种主要的食品营养成分，在食品加工过程中，这两种营养成分在加工过程中的络合相互作用会显著影响食品的营养价值、风味、口感等品质特征[6]。淀粉与脂质的络合程度随淀粉来源、直链淀粉含量、脂质类型及实验条件的变化而变化[7]，其中直链淀粉含量是影响复合物形成的关键因素之一。Garcia等[8]以不同直链淀粉含量的玉米淀粉为原料与单硬脂酸甘油酯制备复合物，发现直链淀粉含量高的淀粉能产生更多的复合物。Kibar等[9]研究了6种脂肪酸(硬脂酸、棕榈酸、油酸、棕榈油酸和肉豆蔻酸)与玉米淀粉在相同反应条件下的络合能力，结果显示：较短的链长和低不饱和度有利于复合物的形成。解明昱等[10]以3种不同晶型淀粉(玉米淀粉、马铃薯淀粉和板栗淀粉)为原料与月桂酸通过高压均质制备淀粉- 月桂酸复合物，发现直链淀粉含量越高的淀粉复合指数越高。

Chen等[11]报道玉米和木薯的直链淀粉质量分数分别为22.42%和16.68%，而菠萝蜜淀粉具有高直链淀粉含量(26.56%～38.34%)，使其成为一种潜在的抗性和低消化性淀粉。此外，菠萝蜜淀粉显示出较小的颗粒粒径(3.00～14.46 μm)，形状呈圆形、钟形或椭圆形，还具有高糊化温度(80.15～91.29 ℃)，高黏度的特点，这归因于菠萝蜜淀粉的直链淀粉含量和支链淀粉的链长分布，菠萝蜜淀粉的链长分布比例在33.89%～38.33% (A链)、39.06%～39.58% (B1链)、17.13%～18.43% (B2链) 和4.96%～8.62% (B3链)，平均链长在DP18.27～DP19.71[5]。本研究旨在探究菠萝蜜淀粉与月桂酸形成复合物的能力，复合物的理化性质，与木薯和玉米淀粉这两种A型大宗作物淀粉有何差异。因此，本研究选取木薯淀粉和玉米淀粉这两种A型大宗作物淀粉作参照，以菠萝蜜淀粉为原料，采用快速黏度计(rapid visco analyzer，RVA)制备淀粉- 月桂酸复合物，并从复合指数、糊化特性、颗粒尺寸、形貌和短程有序性等方面来探究菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的理化性质，对比与木薯淀粉、玉米淀粉与月桂酸形成复合物的差异，以期为高直链淀粉与脂肪酸复合物对淀粉理化性质的影响提供理论支持。

1 材料与试剂

1.1 材料与方法

菠萝蜜淀粉，中国热带农业科学院香料饮料研究所；玉米淀粉，木薯淀粉，上海展艺食品有限公司；月桂酸，分析纯，阿拉丁试剂有限公司；其余实验所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TechMaster型快速黏度分析仪，瑞典利亚Perten公司；SPECORD 250PLUS型紫外分光光度仪，德国耶拿公司；BX51型正立荧光显微镜，日本奥林巴斯公司；Phenom Phenom Prox型扫描电镜，荷兰Phenom公司；Malvern Mastersizer 3000型粒径分析仪，英国Malvern公司；D1-system型多功能X射线衍射仪，德国Bede公司；Nicolet 6700型衰减全反射傅里叶变换近红外，美国Thermo公司；DF- 101S型集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市亚荣仪器有限公司；LXJ- IIB型离心机，海安亭科学仪器厂；TFDX0.250型真空冷冻干燥机，山东烟台中孚冷链设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1直链淀粉含量的测定

根据Chen等[11]的方法，准确称量0.1 g淀粉(淀粉干物质质量)，将其溶解在1 mL乙醇和9 mL氢氧化钠溶液(1 mol/L)中，静置24 h后在沸水中加热10 min。冷却后，用去离子水在容量瓶中将该溶液稀释至100 mL。然后取该溶液2.50 mL，用25.00 mL去离子水、0.50 mL乙酸溶液(1 mol/L)、0.50 mL I2/KI 溶液(0.002 5 mol/L I2和0.006 5 mol/L KI)稀释，并使用紫外分光光度计在620 nm处读取该溶液的吸光度。将马铃薯的直链淀粉(直链淀粉质量分数97.0%)用于校准曲线(R2=0.996 2)。

1.3.2淀粉-月桂酸复合物的制备

根据Chao等[12]的方法，使用快速黏度分析仪制备淀粉与月桂酸(LA)复合物，准确称取2 g淀粉(样品湿物质质量)到RVA罐中，加入0.1 g月桂酸，并加入去离子水，使总质量为28.0 g。在将罐放入仪器之前，首先用塑料桨搅拌混合物。淀粉浆料在50 ℃下平衡1 min，以12 ℃/min的速度加热至95 ℃，在95 ℃下保持2.5 min，以12 ℃/min的速度冷却至50 ℃，并在50 ℃下保持2 min。混合桨的速度在最初10 s内为960 r/min，然后在实验的剩余时间内为160 r/min。将复合物放入玻璃培养皿真空冷冻干燥，过100目筛。

1.3.3复合指数的测定

根据Chen等[13]方法测定复合指数(complexation index，CI)。称取0.3 g淀粉样品，分散于5 mL蒸馏水中，在水浴中煮沸20 min。离心(5 000g，10 min)后，提取50 μL上清液，并与4 mL稀释碘溶液w=0.1%的I2和w=0.2%的KI混合。用紫外分光光度计测量样品在610 nm处的吸光度。复合指数按式(1)计算。

(1)

式(1)中，CI为淀粉- 月桂酸复合物的复合指数；Acontrol为原淀粉样品吸光值；Asample为淀粉- 月桂酸复合物样品吸光值。

1.3.4糊化特性的测定

根据前期方法稍作修改[14]，利用RVA表征淀粉黏性特性。取3.0 g湿基淀粉样品和25 mL去离子水混合于RVA铝桶中，根据RVA仪器中自带的stander 1程序测定，首先于960 r/min搅拌10 s，然后160 r/min匀速完成实验。温控步骤为首先以6 ℃/min加热至50 ℃/min持续1分钟，然后继续加热至95 ℃保持5 min，淀粉糊以6 ℃/min冷却至50 ℃。最后，将混合物保持在50 ℃容器中。所有检测样品均一式三份，分析峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值和回生值。

1.3.5粒径的测定

采用Malvern Mastersizer 3000粒径分析仪测定样品的粒径分布。设定颗粒折射率为1.530，分散剂折射率为1.000。

1.3.6颗粒形貌的测定

1)用偏光显微镜测定。根据Zhang等[14]的方法，将少量淀粉放在载玻片上，用乙醇使淀粉颗粒分散，乙醇挥发后，滴一滴甘油，并覆盖上盖玻片。

2)用扫描电镜测定。根据Zhang等[4]的方法，利用扫描电镜观察淀粉颗粒形貌。将少量淀粉样品用导电双面胶固定在样品架上，喷上一层黄金薄膜(10 nm)，使用10 kV的加速电压在扫描电镜下观察样品。样品放大倍数为1 000倍和5 000倍。

1.3.7X射线衍射的测定

根据Li等[15]的方法，分析前，样品在50 ℃下平衡至水分恒定为9%。X衍射条件为铜靶，电压40 kV，电流200 mA，Cu- K α 辐射(λ=1.540 6 Å)。过程参数设置为扫描步长，0.02°(2θ)，发散狭缝宽度1°，接收狭缝宽度0.02 mm和散射狭缝宽度1°，以4°/min的速度扫描4°～40°。相对结晶度使用Jade 6分析。

1.3.8复合物短程有序性的测定

参考Zhang等[16]的报道，利用红外光谱法测定复合物的短程有序性。取少量淀粉样品，放置在硒化锌折光晶体构成的(attenuated total reflection ATR)配件检测台上。分辨率4 cm-1，扫描次数64次，以空气为背景。800～1 200 cm-1区域自去卷积。半带宽26 cm-1，增强因子2.4，计算1 047 cm-1/1 022 cm-1吸光度比。

1.4 数据处理

所有实验重复3次，使用SPSS 25.0软件对数据进行统计学分析，P<0.05表示差异显著。使用Origin 2018软件绘制图表。

2 结果与分析

2.1 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的复合指数分析

以木薯淀粉、玉米淀粉为参照，菠萝蜜淀粉的直链淀粉质量分数、支链淀粉质量分数和菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的复合指数见表1，基于淀粉与碘相互作用原理，表示淀粉与脂肪酸形成复合物的程度。直链淀粉的质量分数由高到低依次为菠萝蜜淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉，复合指数的顺序与直链淀粉含量顺序完全一致，复合指数与原淀粉的直链淀粉含量呈显著正相关。直链淀粉含量不同的淀粉具有不同的结构性质，导致糊化后相同浓度的淀粉糊的黏性变化具有显著差异。淀粉体系黏度会影响复合物的形成，木薯淀粉黏度过高不利于月桂酸在体系内的分散，从而影响与淀粉链络合的概率；玉米淀粉黏度过低则会使月桂酸重新聚集，同样会使复合物形成量减少。而且，由于菠萝蜜淀粉支链淀粉的高度分支结构限制了必需的单螺旋葡聚糖构象的形成，导致菠萝蜜淀粉直链淀粉和脂肪酸之间的相互作用比支链淀粉和脂肪酸之间的相互作用更强。孟爽[17]以玉米淀粉为原料，硬脂酸作为脂质配合体，采用高压均质法制备玉米淀粉- 硬脂酸复合物也得到了一致的结果：随直链淀粉含量增高，玉米淀粉形成复合物的能力逐渐增强。

表1 菠萝蜜淀粉组成及其月桂酸复合物的复合指数Tab.1 Composition of jackfruit seed starch and complexation index of its lauric acid complex %

2.2 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的糊化特性分析

以木薯淀粉和玉米淀粉为参照，菠萝蜜淀粉及其- 月桂酸复合物的糊化曲线及糊化特性参数见图1和表2。淀粉在加热过程中的糊化特性是评价淀粉类食品功能性的重要指标，这与淀粉的结构变化有关[18]。如图1所示，其中原淀粉的糊化温度依次为菠萝蜜淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉。添加月桂酸后，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的糊化温度均略微上升，并不明显，且糊化温度大小顺序与添加月桂酸前一致，表明在该实验条件下月桂酸的添加对淀粉的糊化难易程度影响较弱。

峰值黏度表示糊化过程中淀粉颗粒受热膨胀的最大程度，即淀粉破裂的临界点，淀粉颗粒内分子间及分子内结合越紧密，峰值黏度越大。菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的峰值黏度分别为1.042、1.904、0.958 Pa·s，峰值黏度由大到小依次为木薯淀粉、菠萝蜜淀粉和玉米淀粉，这主要是受到不同淀粉中直链淀粉和支链淀粉的比例不同的影响；添加月桂酸后，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的峰值黏度均有明显降低，分别为：0.904 Pa·s、1.590 Pa·s、0.822 Pa·s。这可能是因为受热后，月桂酸占据了菠萝蜜淀粉颗粒的螺旋空腔内部，淀粉形成了螺旋状复合，从而限制了淀粉在糊化过程中吸水溶胀，导致淀粉的峰值黏度降低，削弱了淀粉的增稠能力。Zhou等[19]报道了相似的研究结果，即添加硬脂酸和亚油酸后，大米淀粉的峰值黏度降低。复合物的峰值黏度大小顺序与原淀粉保持一致。原淀粉和菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的峰值黏度偏低，这可能与直链淀粉含量和支链淀粉链长相关。据Huang等[20-21]等报道，高直链淀粉含量的淀粉显示低峰值黏度，长支链淀粉比例高的淀粉显示高峰值黏度。

崩解值是指峰值黏度与谷值黏度的差值，表示淀粉热稳定性和抗剪切能力，崩解值越小，则淀粉的抗剪切能力越强，热稳定性越好[22]。由表2可得，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的崩解值分别为0.135 Pa·s、0.938 Pa·s和0.167 Pa·s，崩解值由大到小依次为木薯淀粉、玉米淀粉、菠萝蜜淀粉；添加月桂酸后3种淀粉的崩解值都有明显降低，分别为0.123 Pa·s、0.738 Pa·s和0.148 Pa·s。说明添加脂肪酸能影响菠萝蜜淀粉的崩解值，能增强淀粉的热糊稳定性。Zhou等[19]通过研究硬脂酸和亚油酸对大米淀粉的影响也得到了相似的结果，硬脂酸和亚油酸均使大米淀粉的崩解值降低，并且硬脂酸- 大米淀粉复合物的崩解值更低。复合物的崩解值大小顺序与原淀粉保持一致。本研究中菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的崩解值最低，说明相对另外两种复合物而言，菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的抗剪切能力最强和热稳定性最佳。

*为对照组。图1 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的糊化曲线Fig.1 Pasting curves of jackfruit seed starch and its lauric acid complex

在RVA冷却阶段，黏度峰值和最终黏度的大小是揭示淀粉- 脂肪酸复合物形成的重要指标[7]。如图1所示，与木薯淀粉- 月桂酸复合物和玉米淀粉- 月桂酸复合物相比，在RVA冷却阶段菠萝蜜淀粉与月桂酸混合物有明显的黏度峰，且最终黏度显著提高，说明菠萝蜜淀粉与月桂酸形成复合物的程度高于玉米和木薯淀粉，这与复合指数结果一致。据Chao等[23]报道，添加脂质会使淀粉在冷却阶段的黏度增加，在RVA冷却阶段，添加脂质会增加淀粉的黏度，这是由于直链淀粉与脂质相结合，减弱了淀粉形成凝胶网络的能力，形成了具有更宽间隔的连接区的凝胶网络。然而，添加月桂酸后，木薯淀粉糊的黏度有所下降，这可能与支链淀粉聚合度的变化有关，据张雨桐[24]报道，淀粉的支链淀粉聚合度会对淀粉的糊化特性产生影响，木薯淀粉糊黏度的降低可能是由于添加月桂酸糊化后支链淀粉的聚合度变化导致的。

表2 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的糊化特性Tab.2 Pasting characteristics of jackfruit seed starch and lauric acid complex

2.3 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的粒径分析

菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物与木薯淀粉、玉米淀粉及他们与月桂酸复合物的粒径大小及分布情况比较见表3。其中，d10、d50、d90分别代表样品中粒径小于颗粒直径占总颗粒量的10%、50%和90%，d3,2和d4,3分别是淀粉颗粒的二维扫描面积平均直径和激光扫面三位体积平均直径[25]。由表3可得出，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的粒径大小分别为5.78～12.72、9.20～25.39、11.63～75.42 μm，原淀粉的粒径大小顺序依次为菠萝蜜淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉，3种淀粉的粒径大小存在显著差异。淀粉的体积平均径与面积平均径的差值反应淀粉粒径大小的均一情况，差值越小表示淀粉颗粒大小越均一；菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的体积平均径与面积平均径的差值分别为3.57、2.25、14.41 μm，说明玉米淀粉均一性较差。添加月桂酸后，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉3种复合物的粒径大小分别为37.47～195.03、69.85～287.21、70.77～245.37 μm，3种复合物的粒径大小也存在显著差异；添加月桂酸后菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉3种复合物的d4,3与d3,2差值分别为45.21、50.04、36.07 μm，相对于另外两种复合物，反而玉米淀粉- 月桂酸复合物的颗粒直径均一性最好。在添加月桂酸后淀粉的粒径都大幅度增加，但均一性变差，加入脂肪酸后淀粉结构被破坏，脂肪酸进入淀粉内部与直链淀粉形成复合物或包裹在淀粉颗粒表面，从而增加淀粉颗粒粒径[26]。

表3 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的粒径大小及分布Tab.3 Particle size and distribution of jackfruit starch and lauric acid complexes

2.4 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的颗粒形貌

JFSS表示菠萝蜜淀粉，CS表示木薯淀粉，MS表示玉米淀粉，JFSS- LA表示菠萝蜜淀粉月桂酸复合物，CS- LA表示木薯淀粉月桂酸复合物，MS- LA表示玉米淀粉月桂酸复合物；偏光显微镜放大倍数为5 000倍；*为对照组。图2 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的颗粒形貌Fig.2 Particle morphology of jackfruit seed starch and its lauric acid complex

菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉及其与月桂酸复合物的偏光显微镜图和扫描电镜图见图2(JFSS- LA表示菠萝蜜淀粉月桂酸复合物，CS- LA表示木薯淀粉月桂酸复合物，MS- LA表示玉米淀粉月桂酸复合物)。通常，在偏光显微镜下观察淀粉颗粒时，由于淀粉分子结晶区和无定形区的有序排列，可以观察到偏光十字[27]。从图2中可以看出菠萝蜜淀粉显示出比木薯淀粉和玉米淀粉更弱的折射强度，木薯淀粉的偏光十字最明显，但是菠萝蜜淀粉的颗粒形状最规则，呈球形或半球形，偏光呈规则“十字”，且十字在颗粒正中心对称分布；木薯淀粉颗粒呈“钟”形，偏光呈“X”形；玉米淀粉颗粒最不规则，呈多边形，偏光十字扭曲，这与Chen等[11]的研究结果一致。添加月桂酸之后的淀粉偏光十字完全消失，淀粉的微晶结构被破坏，这可能是复合物在制备过程中淀粉糊化，淀粉颗粒吸水膨胀，颗粒破碎，分子间氢键断裂，使月桂酸在疏水力的作用下进入淀粉链的螺旋疏水腔内部络合形成复合物，重新结晶。图2中3种复合物颗粒由小到大的顺序为菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物、木薯淀粉- 月桂酸复合物、玉米淀粉- 月桂酸复合物。与粒径检测结果一致，菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物颗粒边缘部分有一圈亮光，这是复合物的结晶结构，木薯淀粉- 月桂酸复合物和玉米淀粉- 月桂酸复合物亮光区域明显较少，说明木薯和玉米与月桂酸形成的复合物较少，淀粉分子大部分都是无序状态，只形成了少量的结晶结构。复合物的偏光显微镜结果进一步解释了复合指数结果。

扫描电镜图像显示：JFSS颗粒呈圆形或半圆，表面光滑，颗粒大小均一；木薯淀粉表面有些许凹坑，玉米淀粉与其他两种淀粉不同，形状完全不规则，且表面粗糙，颗粒表面凹坑和小孔较多，可观察到明显的颗粒大小不一，颗粒大小分布情况与粒径结果一致。淀粉颗粒在糊化过程中，颗粒会产生多孔及孔道结构。添加的月桂酸能够渗透到颗粒内部和颗粒内部的直链淀粉进行复合。添加月桂酸之后的淀粉已经完全失去淀粉的形态，形成了不规则块状结构。与木薯以及玉米- 月桂酸复合物相比，菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物结构紧致表面光滑，木薯- 月桂酸复合物呈片层包裹状，结构较为松散，玉米- 月桂酸复合物表面空洞较多但结构致密，片层堆叠在一起。扫描电镜观察到的淀粉颗粒大小和分布情况均与粒径检测结果具有一致性。

2.5 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的X射线衍射结果

由图3可得3种原淀粉都在15.1°、17.1°、18.0°和23.5°附近有特征峰，说明3种原淀粉都属于A型结晶。菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的相对结晶度分别为31.59%、36.73%和31.45%，见表4。原淀粉的相对结晶度主要受支链淀粉的双螺旋结晶结构影响，由于3种原淀粉支链淀粉结构的不同，它们表现出不同的相对结晶度。据张雨桐[24]报道，支链聚合度会影响淀粉的相对结晶度，随着支链聚合度降低，相对结晶度逐渐增大。添加月桂酸后，3种淀粉都在7.8°、13.1°和20.2°附近显示出特征峰，这是因为析出的直链淀粉与月桂酸复合形成了V型结晶复合物，3种复合物都表现出了V型特征峰[28]，但是相对于木薯淀粉和玉米淀粉，菠萝蜜淀粉的衍射峰更尖锐，显示出更高的峰强，可能是菠萝蜜淀粉与月桂酸形成了更多的V型复合物。3种复合物中菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的相对结晶度最高，表示菠萝蜜淀粉通过氢键与月桂酸形成了更多有序稳定的结晶。相对结晶度结果与扫描电镜观察到的结果一致，也进一步证明了菠萝蜜淀粉的高复合程度。与原淀粉相较，添加月桂酸后，3种淀粉的相对结晶度均有明显下降，这种下降与不添加月桂酸的原淀粉糊化后相对结晶度的降低是不同的。据郑梦歌[29]报道，原淀粉糊化后是没有衍射峰的，不存在晶体结构，降温过程中与月桂酸形成复合物。Cai等[30]研究发现，淀粉与脂肪酸复合能形成V型结晶复合物，且淀粉与脂肪酸复合物的相对结晶度低于原淀粉。

*为对照组。图3 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的X射线衍射图Fig.3 X-ray diffraction patterns of jackfruit seed starch and its lauric acid complex

表4 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的结晶度以及半径有序性

2.6 菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的短程有序性

图4为3种淀粉与淀粉- 月桂酸复合物的红外光谱图，1 047 cm-1处吸光度与1 022 cm-1处吸光度的比值表示淀粉颗粒中结晶区与无定形区的比率，反应淀粉中有序淀粉的含量。由图4和表4可知，菠萝蜜淀粉、木薯淀粉和玉米淀粉的A1 047/A1 022分别是0.82、0.74和0.35，说明菠萝蜜淀粉的短程有序性最高。添加月桂酸之后分别为0.36、0.67和0.25，短程有序性都有明显降低，表明淀粉和月桂酸的复合物抑制了淀粉的重结晶，使淀粉的无定形区增加[31]，有序淀粉的含量减少。在3种复合物中，菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合物的1 047 cm-1/1 022 cm-1偏低，短程有序性低，复合物颗粒内部分子无序排列程度大，而且相对原淀粉降低幅度最大，说明菠萝蜜淀粉与月桂酸形成的复合物数量最多。这也进一步解释了菠萝蜜淀粉的复合指数和X射线衍射结果。Yu等[32]也得到了相似的研究结果，即添加硬脂酸可以阻碍淀粉重结晶，降低小麦淀粉的短程有序性。

*为对照组。图4 菠萝蜜淀粉及其月桂酸复合物的红外光谱Fig.4 FT- IR spectra of jackfruit seed starch and its lauric acid complex

3 结 论

为探究淀粉- 月桂酸二元复合物对淀粉基食品理化特性的影响，本研究选取典型的热带作物淀粉资源- 菠萝蜜为研究对象，以木薯、玉米为参照，重点探究菠萝淀粉- 月桂酸复合物的理化特性。本研究发现与月桂酸复合后，菠萝蜜淀粉的理化性质发生了显著的改变，原淀粉的糊化特性、粒径大小、颗粒形貌和短程有序性对复合物的复合指数和理化特征有较大影响。与木薯淀粉和玉米淀粉相比，由于菠萝蜜淀粉的高直链淀粉含量、紧致的分子结构、有序的半晶结构导致菠萝蜜淀粉- 月桂酸复合后的复合指数最高；添加月桂酸使菠萝蜜淀粉的糊化特性得到了良好的改善，热稳定性和抗剪切能力有所增强；菠萝蜜淀粉与月桂酸复合能形成V型结晶结构。本研究发现的菠萝蜜淀粉复合后抑制淀粉重结晶，导致淀粉的相对结晶度和短程有序性降低。本研究结果可为热处理过程中菠萝蜜淀粉与油脂特别是脂肪酸相互作用的研究提供理论基础，为进一步开发利用菠萝蜜淀粉提供技术支撑。