脂肪酸的链长和不饱和度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物理化性质的影响

脂肪酸的链长和不饱和度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物理化性质的影响 1,2*1,311陈海华 王雨生 王慧云 徐澎聪 (1 青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109; 2 山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018; 3 青岛农业大学学报编辑部，山东青岛 266109) 摘要 为探讨脂肪酸对玉米淀粉性质的影响，本文采用快速黏度分析仪、差示扫描量热仪及动态流变仪 研究了6种不同链长和不饱和程度的脂肪酸对普通玉米淀粉糊化性质、热学性质及流变学性质的影响。 研究结果表明，添加6种脂肪酸对普通玉米淀粉的糊化温度无明显影响，可使普通玉米淀粉的峰值黏 度约下降8.22~14.71%。除棕榈酸外，其余脂肪酸均能使普通玉米淀粉的糊化焓值降低，脂肪酸碳链越 短，不饱和程度越低，普通玉米淀粉的糊化焓值越低。共轭亚油酸-普通玉米淀粉复合物的抗老化效果 最好，添加共轭亚油酸使原淀粉长期老化率约下降28.36%。随着脂肪酸不饱和度的增加，普通玉米淀 粉的表观黏度逐渐增加。添加6种脂肪酸使普通玉米淀粉的tanδ降低，有利于其弹性凝胶的形成。 关键词 脂肪酸 链长 不饱和度 普通玉米淀粉 糊化性质 热性质 流变性质 中图分类号:TS231 文献标识码:A 文章编号 Effect of fatty acids with different chain length and degree of unsaturation on physicochemical properties of normal corn starch 111,21WANG Hui-yun CHEN Hai-hua WANG Yu-sheng XU Peng-cong (1 College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China; 2 Editorial Department of Journal of Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China) 1,21,311CHEN Hai-hua WANG Yu-sheng WANG Hui-yun XU Peng-cong (1 College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao, 266109; 2 College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian, 271018; 3 Editorial Department of Journal of Qingdao Agricultural University, Qingdao, 266109) Abstract: Effects of chain length and degree of unsaturation of fatty acids on the pasting properties, thermal properties and rheological properties of normal corn starch were investigated by Rapid Viscosity Analyser, Differential Scanning Calorimetry and Dynamic Rheometer to develop the effect of fatty acids on corn starch. The results revealed that the pasting temperature of normal corn starch varied slightly, while the peak viscosity of normal corn starch was decreased by all tested fatty acids. The peak viscosity was decreased by 8.22%~14.71%, compared with the normal corn starch alone. Gelatinization enthalpy of normal corn starch decreased with decreasing chain length or degree of unsaturation of fatty acids, except palmitic acid. Among all tested fatty acids, conjugated linoleic acid (CLA) exhibited the best effect on the anti-aging properties of normal corn starch. Long-term retrogradation rate of normal corn starch was decreased by 28.36% with addition of CLA. The apparent viscosity of normal corn starch increased with increasing the degree of unsaturation of fatty acids. The tanδ of normal corn starch was decreased with all tested fatty acids, which could make normal corn starch forming elastic gel. Keywords: fatty acid, chain length, degree of unsaturation, normal corn starch, pasting properties, thermal properties, rheological properties 玉米淀粉是食品工业的重要原料，来源广泛、价格低廉。近年来，随着产量的加大，普通玉米淀 *基金项目:山东省高等学校优秀中青年骨干教师国际合作培养项目(项目编号:SD-20130875);山东农业大学博士后 经费资助(项目编号:76414);2012年度国家级大学生创新创业训练项目(项目编号:SRTP-201210435010) 作者简介:陈海华(1973—)，女，教授，博士，研究方向为食品化学。 1 粉被作为增稠剂、甜味剂、胶凝剂等逐渐应用于食品加工中。普通玉米淀粉的糊化、回生等特性在很大程度上影响了食品的品质。因此，如何改善普通玉米淀粉性质，使其更好应用于食品加工至关重要。 [1][2]脂类物质作为食品的重要成分，对食品品质有重要影响。Gelders等、Mangala等研究表明，添加脂质可以改善淀粉的抗消化性。因此，通过添加脂质可改善淀粉基食品的品质。脂质与淀粉复合也 [3-4]会影响淀粉的糊化、流变等性质。有报道指出，脂质与直链淀粉复合会影响淀粉颗粒的膨胀，从而 [5][4]影响淀粉的理化特性。Tang等的研究表明，月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和 [7]亚麻酸均可提高小麦淀粉的末值黏度。Takahashi等报道，脂质可增加玉米淀粉和小麦淀粉的凝胶硬 [8][9]度。Biliaderis等研究表明，单甘酯降低大米淀粉的糊化焓值。Singh等研究表明，豆蔻酸和硬脂酸能使玉米淀粉凝胶的弹性成分降低。以上大量研究表明，脂质对淀粉性质影响显著。因此，探究不同脂肪酸对普通玉米淀粉性质的影响具有重要意义。然而，因脂肪酸的结构、特性不同，其对淀粉理化性质的影响也不尽相同。目前的研究中关于脂肪酸的碳链长度及不饱和度对淀粉性质影响规律的研究 [10]报道较少。Kibar等采用差示扫描量热法分析了豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、棕榈油酸及肉蔻油酸对玉米淀粉热性质的影响，但并未对其糊化性质、流变性质进行深入研究。 本文利用快速黏度分析仪、差示扫描量热仪和动态流变仪测定了6种不同链长、不饱和度的脂肪酸对普通玉米淀粉糊化性质、热性质和流变学性质的影响，对于掌握脂肪酸对淀粉性质的影响规律以及脂肪酸-淀粉复合物在食品中的应用具有重要意义，也为后期研究脂肪酸对淀粉抗消化性影响奠定理论基础。 1 与 1.1 试验材料 普通玉米淀粉(直链淀粉含量26.2%%):山东东都食品有限公司;豆蔻酸:上海山浦化工有限公司;棕榈酸、硬脂酸:天津博迪化工股份有限公司;油酸(纯度97%):天津巴斯夫化工有限公司;亚油酸(纯度95%):安庆市中创生物科技有限公司;共轭亚油酸(纯度80.3%):青岛澳海生物有限公司;其余试剂均为分析纯。 1.2 试验设备 RVA Starchmaster快速黏度分析仪:澳大利亚New-port公司;差示扫描量热仪(DSC):DSC1型，瑞士梅特勒-托利多公司;低压铝坩埚:40μL;动态流变仪:MCR102型，奥地利安东帕公司;MS New Class分析天平:瑞士梅特勒-托利多公司。 1.3 试验方法 1.3.1 样品制备 取0.05 g脂肪酸分别溶于10 mL乙醇中配成脂肪酸溶液。将2.5g 普通玉米淀粉(以干基计)加入脂肪酸溶液，用磁力搅拌器搅拌1 h，使其充分混合，干燥后得脂肪酸-普通玉米淀粉复合物样品，冷藏备用。 1.3.2 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化性质 测定方法参照参考文献[11]。取1.3.1中配制好的样品2.5 g(以干基计)，分散于25 mL蒸馏水中，采用快速黏度分析仪测其糊化性质，样品在糊化过程中的糊化温度、峰值黏度、末值黏度、衰减值和回生值。 1.3.3 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的热性质 取1.3.1中样品5 mg于铝坩埚中，加入10 mg水，密封后置于室温平衡1 h，测定脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化性质。升温范围为40~100 ?，速率为10 ?/min。记录差示扫描量热仪吸热曲线上的糊化起始温度、糊化峰值温度、糊化终止温度和糊化焓值4个特征参数。 将糊化后的样品置于4 ?下分别贮存3 d、20 d后，测定其老化率。升温范围为25~85?，升温速率为10 ?/min。记录差示扫描量热仪吸热曲线上的熔融焓值(ΔH)，按下式计算老化率R: r R=ΔH/ΔHrg 老化3 d和20 d的老化率分别记为R，R。 320 2 1.3.4 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的流变性质 取1.3.1中样品适量，分散于蒸馏水中调制成4.5%的悬浊液，采用快速黏度分析仪制备糊状样品，冷却至室温，待用。 ? 静态流变性质 取适量糊状样品于样品台，平行板直径50 mm，间隙1 mm，擦去平行板外多余样品。设置测试温 -1度25 ?，平衡5 min后，测定剪切速率0.01~300 s内脂肪酸-普通玉米淀粉复合物表观黏度的变化。 2采用Herschel-Bulkley模型对数据点进行回归拟合，相关系数R表示方程对流动曲线的拟合精度。Herschel-Bulkley方程如下: n σ=σ+Kγ0n-1式中σ代表剪切应力，Pa;σ代表屈服应力，Pa;K代表稠度系数，Pa?s;γ为剪切速率，s;0 n代表流体指数。 ? 小振幅振荡测试。 取适量糊状样品于样品台，平行板直径50 mm，间隙1 mm，擦去平行板外多余样品。设置测试温度25 ?，扫描应变0.5%，平衡5 min后，测定频率0.1~10 Hz内脂肪酸-普通玉米淀粉复合物贮能模量(G’)、损耗模量(G”)和损耗角正切值(tanδ)的变化。 1.4 数据统计分析 采用SPSS17.0统计分析软件对数据进行方差分析。 2 结果分析 2.1 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化性质 表1 脂肪酸的链长和不饱和程度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物糊化性质的影响 样品糊化温度?峰值黏度末值黏度衰减值回生值 / /RVU /RVU /RVU /RVU babac普通玉米淀粉76.50?0.00 231.52?6.00 250.05?2.05 66.06?2.02 85.35?1.02 acada豆蔻酸普通玉米淀粉77.92?0.31 197.21?3.01 285.03?0.00 35.55?0.00 124.3?3.11 - abbccd棕榈酸普通玉米淀粉77.71?0.22 212.23?2.12 234.05?2.04 42.54?1.01 65.75?3.02 - abbcdcg硬脂酸普通玉米淀粉77.72?0.51 203.35?3.00 211.11?4.13 42.46?0.02 51.85?0.00 - abbcbd油酸普通玉米淀粉77.11?0.92 209.23?9.05 225.13?8.11 48.85?0.05 63.36?3.01 - abbbab亚油酸普通玉米淀粉77.20?0.10 210.14?1.00 251.15?1.01 66.36?0.01 109.0?0.05 - abbcbd共轭亚油酸普通玉米淀粉77.21?0.00 210.05?0.00 225.16?0.00 46.56?0.10 61.28?0.00 - 注:不同的小写字母表示同一列之间存在显著性差异，相同的小写字母表示同一列之间无显著性差异，p<0.05，下同。 由表1可以看出，脂肪酸影响脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化性质。与对照相比，添加脂肪酸可略微增加脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化温度。这可能是由于普通玉米淀粉中的直链淀粉与脂肪 [12]酸形成复合物，难以糊化，因此脂肪酸-普通玉米淀粉复合体系的糊化温度升高。本文研究结果与前 [13][14]人报道一致。Azizi等研究表明添加单甘酯可使淀粉糊化温度略微升高。Kaur等研究表明，添加豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸可使大米粉的糊化温度升高。由表1还可以看出，随着脂肪酸碳链长度和不饱和程度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化温度基本不变。 与对照相比，添加脂肪酸不同程度地降低脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的峰值黏度。普通玉米淀粉的峰值黏度为231.52RVU，添加脂肪酸后，峰值黏度在212~197RVU之间，下降率约在8.22%~14.71%之间。这可能是由于淀粉颗粒的吸水溶胀受到阻碍，从而黏度降低。原因可能有两方面，一是脂肪酸加入之后覆盖在淀粉颗粒表面，阻碍了水分子向颗粒内部扩散;二是脂肪酸与淀粉相互作用形成复合 [15]物，抑制淀粉黏度增加。本文研究结果与前人研究结果一致。Zhou等报道了硬脂酸和亚油酸对大米 [16]淀粉糊化性质的影响，结果表明，硬脂酸和亚油酸使大米淀粉的峰值黏度降低。Cui等研究表明，添加脂肪酸降低淀粉的溶胀力，抑制淀粉颗粒溶胀。比较3种不同碳链长度的饱和脂肪酸可知，随着碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的峰值黏度先增加后降低。比较硬脂酸和3种相同链长的不饱和脂肪酸可知，脂肪酸的不饱和程度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的峰值黏度影响不大。 3 与对照相比，添加3种不同碳链长度的饱和脂肪酸，随着碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的末值黏度逐渐降低;但添加豆蔻酸后，普通玉米淀粉的末值黏度250.02RVU增加至285.03RVU，增加了约14.00%。比较硬脂酸、油酸、亚油酸可知，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的末值黏度逐渐增加。比较油酸和共轭亚油酸可知，共轭双键的存在使脂肪酸 [4]-普通玉米淀粉复合物的末值黏度降低了约10.36%。本文研究结果与Tang等的报道不一致，Tang等[4][15]研究表明脂肪酸能增加小麦淀粉的末值黏度。Zhou等研究表明，添加硬脂酸可增加小麦淀粉的末值黏度。这一方面可能是由于本研究所用淀粉为普通玉米淀粉，另一方面可能是由于本实验样品准备中采用无水乙醇制样，因而结果与上述研究不同。 与对照相比，添加脂肪酸降低脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的衰减值。这表明添加脂肪酸有利于提高脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的热稳定性。比较3种饱和脂肪酸可知，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的衰减值随碳链长度的增加而增加。这脂肪酸的碳链越短，对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的热稳定性越有利。比较硬脂酸、油酸、亚油酸可知，不饱和双键数目越多，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的衰减值越高。油酸-普通玉米淀粉复合物和亚油酸-普通玉米淀粉复合物的衰减值分别比硬脂酸-普通玉米淀粉复合物增加了6.4RVU、29.9RVU，这说明不饱和双键对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的热稳定性有 [15]不利影响。Zhou等的研究表明，硬脂酸、亚油酸均使大米淀粉衰减值降低，并且硬脂酸-大米淀粉复合体系的衰减值更低。 与对照相比，添加饱和脂肪酸，随着碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的回生值逐渐降低。添加相同碳链长度的硬脂酸、油酸和亚油酸，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的回生值逐渐增加，添加亚油酸使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物回生值明显升高，升高了约27.66%。这说明不饱和双键对脂肪酸-普通玉米淀粉复合体系降温过程中氢键的结合有促进作用。与亚油酸相比，共轭亚油酸使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的回生值明显降低，可初步说明共轭双键对脂肪 [15]酸-普通玉米淀粉复合物的老化具有一定的抑制作用。Zhou等报道，添加亚油酸显著增加大米淀粉的回生值。 普通玉米淀粉复合物的热特性 2.2 脂肪酸- 表2 脂肪酸的链长和不饱和程度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物热特性的影响 糊化性质老化性质 样品糊化起始温度糊化峰值温度糊化终止温度 糊化焓值老化率老化率/(J/g) R R 320/? /? /? 豆蔻酸53.94 55.81 59.12 159.2 / / 棕榈酸62.39 64.31 68.08 190.8 / / 硬脂酸55.81 58.15 62.59 200.8 / / caabda普通玉米淀粉65.71?0.17 70.39?0.14 75.85?0.29 15.24?0.58 0.24?0.01 0.67?0.20 bcaadebcd豆蔻酸普通玉米淀粉65.93?0.15 70.82?0.04 76.52?0.11 11.43?0.55 0.48?0.03 0.58?0.21 - aaaaad棕榈酸普通玉米淀粉66.75?0.04 70.90?0.10 75.89?0.37 17.22?0.24 0.51?0.04 0.56?0.10 - bcaacdeabbc硬脂酸普通玉米淀粉66.11?0.16 70.90?0.31 76.39?0.19 12.21?1.04 0.49?0.10 0.60?0.30 - abcaacdce油酸普通玉米淀粉65.74?0.05 70.56?0.04 76.12?0.12 12.83?0.20 0.37?0.02 0.47?0.01 - bcaaccde亚油酸普通玉米淀粉66.06?0.18 70.66?0.21 76.15?0.53 13.48?0.72 0.39?0.05 0.52?0.03 - bcaaede共轭亚油酸普通玉米淀粉66.26?0.10 70.81?0.42 76.32?0.41 10.96?0.21 0.22?0.01 0.48?0.11 - 由表2可以看出，脂肪酸影响脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的热性质。与对照相比，除棕榈酸外，添加脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化起始温度、糊化峰值温度、糊化终止温度无显著变化。添加棕榈酸，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化起始温度高于对照。这可能是由于棕榈酸的熔融温度范围为62.39~68.08 ?，与普通玉米淀粉的糊化温度范围65.71~75.85 ?有部分重合，棕榈酸本身的熔 [15]融使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化温度表现为上升。Zhou等的研究表明，添加硬脂酸和油酸 [17]对大米淀粉的糊化起始温度和糊化终止温度影响不大。艾志录等研究表明，添加棕榈酸使糯米淀粉的糊化起始温度增加。 4 与对照相比，除棕榈酸外，添加脂肪酸明显降低脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值。添加棕榈酸能使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值升高约19.87%。这可能是由于棕榈酸的熔融吸热峰与普通玉米淀粉的糊化吸热峰有部分重合，影响了脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化规律，而棕榈酸的熔融焓值为190.79 J/g，远远大于普通玉米淀粉的糊化焓值15.24 J/g，因此棕榈酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值表现为增加。添加豆蔻酸、硬脂酸和3种不饱和脂肪酸，复合体系的糊化焓值显著降低，这可能是因为在升温的过程中这些脂肪酸与普通玉米淀粉形成了复合物，释放热量，与普通玉米淀粉糊化吸收的热量抵消，因此脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值降低。比较豆蔻酸、硬脂酸可知，随着碳链长度增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物糊化焓值增加。这表明脂肪酸碳链越短，越易于与普[10]通玉米淀粉形成复合物。这与Kibar等报道的普通玉米淀粉糊化焓值随着脂肪酸链长增加而增加的结论一致。比较硬脂酸、油酸、亚油酸可知，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值略微增加。这可能是由于不饱和双键的存在对脂肪酸进入普通玉米淀粉的双螺旋结构有 [15]阻碍作用，因此脂肪酸与普通玉米淀粉形成复合物的难度加大，导致脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的 [15]糊化焓值略微增加。本文研究与前人研究结果一致。Zhou等报道大米淀粉-亚油酸复合物的糊化焓值大于大米淀粉-硬脂酸复合物的糊化焓值。与其他复合物相比，共轭亚油酸-普通玉米淀粉复合物的糊化焓值最低，这说明共轭亚油酸与普通玉米淀粉更易于形成复合物。 与对照相比，添加脂肪酸增加脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的R。这可能是由于在短期的贮藏过程3 中，脂肪酸与普通玉米淀粉中直链淀粉结合不充分，从而不能抑制其短期老化。随着饱和脂肪酸碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的R无显著变化。比较相同碳链长度的硬脂酸、油酸、亚油3 酸可知，不饱和双键使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的R降低。比较相同饱和双键数目的亚油酸和共轭3 亚油酸，共轭亚油酸使普通玉米淀粉的R明显降低。这说明共轭亚油酸在抑制普通玉米淀粉老化方面3 有一定的优势。 与对照相比，添加脂肪酸使脂肪酸-普通玉米淀粉的R降低。这可能是由于在长期的贮藏过程中，20 脂肪酸与普通玉米淀粉的直链淀粉及支链淀粉充分作用，从而抑制脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的老化。随着饱和脂肪酸碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的R变化不大。比较相同链长的20 硬脂酸和油酸、亚油酸可知，油酸-普通玉米淀粉和亚油酸-普通玉米淀粉复合物的老化率明显低与硬脂酸-普通玉米淀粉复合物，由此可以推测，不饱和双键对抑制脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的长期老化有重要贡献。比较相同饱和双键数目的亚油酸和共轭亚油酸可知，共轭亚油酸能使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的R降低幅度更大，下降率约为28.36%。结合共轭亚油酸对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物R203的影响以及RVA测试结果，充分说明共轭亚油酸-普通玉米淀粉复合物的抗老化效果较好。Germani等[18]研究表明，添加脂类物质，玉米淀粉的抗老化效果增强。 2.3 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的流变学性质 2.3.1 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的静态流变学性质 表3 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度和Herschel-Bulkley方程拟合参数 模型拟合参数 表观黏度/(Pa?s) 样品 剪切速率剪切速率屈服应力稠度系数相关流动指数 -1-1n系数 r=0.1s r=100s /Pa /(Pa?s) cbcaa普通玉米淀粉 33.90?1.60 0.23?0.01 3.90?0.38 0.54?0.07 0.999 1.50?0.07 d bbcbaba豆蔻酸普通玉米淀粉43.41?0.51 0.21?0.00 4.35?0.621.37?0.02 0.53?0.01 0.998 - c ccdaa棕榈酸普通玉米淀粉30.32?0.14 0.20?0.00 3.34?0.41 1.45?0.07 0.52?0.00 0.998 - cccbca硬脂酸普通玉米淀粉29.83?1.60 0.19?0.00 3.79?0.281.27?0.04 0.53?0.00 0.999 - d bbcbca油酸普通玉米淀粉47.40?0.01 0.21?0.00 4.88?0.07 1.18?0.03 0.56?0.00 0.999 - aaada亚油酸普通玉米淀粉69.80?4.30 0.26?0.01 8.89?0.15 0.98?0.02 0.61?0.00 0.999 - 5 bbbaa共轭亚油酸普通玉米淀粉 0.22?0.00 4.41?0.07 0.54?0.00 0.999 41.98?2.111.42?0.08- c 由表3可知，脂肪酸影响脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的静态流变学性质。脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度随剪切速率的增加而逐渐降低，因此体系具有剪切变稀的性质。与对照相比，除棕榈酸、硬脂酸外，添加脂肪酸使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度增加。比较3种饱和脂肪酸，随着碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度逐渐降低。比较硬脂酸、油酸、亚油酸可知，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度逐渐增加。相比于亚油酸， [19]共轭亚油酸-普通玉米淀粉复合物的表观黏度更低。这与RVA测试结果一致。与Raphaelides等报道的添加豆蔻酸可增加高直链玉米淀粉表观黏度的结果一致。 由表3中Herschel-Bulkley模型对复合体系的拟合结果可以看出，相关系数均在0.99以上，表明脂肪酸-普通玉米淀粉复合体系的流动特征可以用Herschel-Bulkley模型来拟合。由表3还可以看出，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的屈服应力大于0，流动指数小于1，是典型的屈服-假塑性流体。 与对照相比，添加饱和脂肪酸对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的屈服应力无显著影响。添加不饱和脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的屈服应力增加。比较相同碳链长度的硬脂酸、油酸、亚油酸可知，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的屈服应力逐渐增加。比较亚油酸、共轭亚油酸可知，普通玉米淀粉-共轭亚油酸复合物的屈服应力更低。 与对照相比，添加脂肪酸不同程度地降低脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的稠度系数值，对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的流动指数无显著影响。随着饱和脂肪酸碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的稠度系数先增加后降低，但均低于对照。比较硬脂酸、油酸、亚油酸可知，随着不饱和双键数目的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的稠度系数逐渐降低。比较亚油酸、共轭亚油酸可知，共轭双键的存在使脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的稠度系数增加，增加率约为亚油酸-普通玉米淀粉复合物的30.98%。 2.3.2 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的动态流变学性质 普通玉米淀粉 G'普通玉米淀粉 G''80.00 普通玉米淀粉0.4豆蔻酸-普通玉米淀粉 G'豆蔻酸-普通玉米淀粉 G''豆蔻酸-普通玉米淀粉 棕榈酸-普通玉米淀粉 G'棕榈酸-普通玉米淀粉 G''棕榈酸-普通玉米淀粉硬脂酸-普通玉米淀粉 G'硬脂酸-普通玉米淀粉 G''60.00硬脂酸-普通玉米淀粉 0.3 40.00 0.2 损耗角正切值tanδ20.00 0.1 贮能模量损耗模量()G'\G''Pa?s 00.00 02468100246810 频率(Hz)频率(Hz)普通玉米淀粉 G'普通玉米淀粉 G''80.00 普通玉米淀粉0.4油酸-普通玉米淀粉 G'油酸-普通玉米淀粉 G''油酸-普通玉米淀粉 亚油酸-普通玉米淀粉 G'亚油酸-普通玉米淀粉 G''亚油酸-普通玉米淀粉共轭亚油酸-普通玉米淀粉 G'共轭亚油酸-普通玉米淀粉 G'' 60.00共轭亚油酸-普通玉米淀粉0.3 40.000.2 损耗角正切值tanδ 0.120.00图1 脂肪酸的链长和不饱和度对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物动态流变性质的影响 贮能模量损耗模量()G'\G''Pa?s 由图1可以看出，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的G’远远大于G’’，tanδ小于1，说明脂肪酸-普通00.000246810玉米淀粉复合物的弹性成分大于黏性成分，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物可形成弹性凝胶。表明添加脂0246810Frequency(Hz)频率(Hz)肪酸增强了普通玉米淀粉的分子网络结构，促使其发生胶凝。 与对照相比，添加饱和脂肪酸，除豆蔻酸外，其余两种脂肪酸可明显增加脂肪酸-普通玉米淀粉复 6 合物的G’。这表明添加棕榈酸、硬脂酸可增加脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的弹性成分。添加3种饱和 脂肪酸均可降低脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的G’’，这表明添加饱和脂肪酸减少脂肪酸-普通玉米淀粉 复合物的黏性成分。比较3种饱和脂肪酸可知，随着碳链长度的增加，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的 G’先增加后降低。这与RVA的测试结果一致。 与对照相比，添加不饱和脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的G’增加，G’’降低。这说明添加 不饱和脂肪酸可增加脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的弹性成分，降低其黏性成分。可推测不饱和脂肪酸 与普通玉米淀粉形成的复合物凝胶更趋向于固体性质。这可能是由于复合体系结构内部的分子链缠结 紧密，凝胶体系网络结构更加牢固，因此弹性升高。比较油酸、亚油酸可知，复合物的G’随不饱和双 键数目的增加而降低。这说明脂肪酸的不饱和程度越高，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物形成的凝胶中弹 性成分越少。 与对照相比，添加6种脂肪酸，脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的tanδ均降低，这表明添加脂肪酸使 脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的流动性变差，凝胶性增强，有利于脂肪酸-普通玉米淀粉复合物形成弹性 [20]凝胶。本文研究结果与前人报道一致，Kim等研究表明，添加单甘酯明显降低蜡质玉米淀粉的tanδ。 与亚油酸相比，共轭亚油酸-普通玉米淀粉复合物的tanδ较高。这说明共轭双键对共轭亚油酸-普通玉 米淀粉复合物弹性凝胶的形成有一定的阻碍作用。 3 结论 脂肪酸抑制脂肪酸-普通玉米淀粉复合物颗粒的吸水润胀，提高脂肪酸-普通玉米淀粉复合物对热的 稳定性，有效抑制淀粉的长期老化。由脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的糊化性质、老化性质结果可知共 轭亚油酸能抑制脂肪酸-普通玉米淀粉复合物的老化。脂肪酸-普通玉米淀粉复合物形成的复合体系呈现 剪切变稀的性质。添加6种脂肪酸对脂肪酸-普通玉米淀粉复合物黏弹性的影响程度不同，但均有利于 促进脂肪酸-普通玉米淀粉复合物形成弹性凝胶。 参考文献 [1] Gelders G G，Goesaert H，Delcour.J A. 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