茶与食品 茶多酚对大米淀粉理化性质的影响

水稻是我国主要粮食作物之一，淀粉是其主要成分，占总成分的80%以上。大米淀粉的基本结构是葡萄糖，由直链淀粉和支链淀粉组成。大米淀粉颗粒较小，平均粒径约为2-7m，颗粒分布均匀，呈不规则的多边形形状，在溶液中分散性良好。大米淀粉因其良好的加工性能和营养特性，常被开发成米制品或用作食品中的增稠剂。茶多酚是茶叶中重要的生物活性物质，占茶叶干重的18%36%。它们主要包括儿茶素类、黄酮类、黄酮醇类、酚酸类、双酚酸类和聚合酚类。类组件。茶多酚具有抗氧化、抗辐射、抗炎等功效，已广泛应用于食品、日化、医药等领域。目前，探索植物多酚与淀粉之间的相互作用已成为相关领域的研究热点。植物多酚与淀粉之间的相互作用会影响淀粉的理化性质、加工性能和消化性能，并与多酚的来源、种类和含量、淀粉的来源和结构等因素有关。肖等人。报道称，茶多酚能破坏淀粉的晶体结构，显着影响糊化热。吴等人。发现随着茶多酚添加量的增加，大米淀粉的最终粘度明显下降。陈等人。报道称，茶多酚可以阻碍淀粉分子链之间的缠结，导致淀粉糊的粘度下降。我们团队前期的研究发现，儿茶素可以通过氢键与小麦淀粉相互作用，阻碍淀粉分子有序结构的形成，延缓淀粉的回生。本文从淀粉溶解性、溶胀性、糊化特性、热力学特性、流变特性等方面研究茶多酚对大米淀粉理化特性的影响，为茶的开发应用提供理论依据。米制品中的多酚。 01 材料与方法1.材料与试剂茶多酚（含量90%），杭州伊贝佳茶科技有限公司；大米淀粉，安徽顺鑫盛源生物食品有限公司。 2仪器设备RVA 4500快速粘度分析仪，澳大利亚博通公司； DSC-3差示扫描量热仪，瑞士梅特勒-托利多； DHR-3旋转流变仪，美国TA Instruments公司； TU-1901双光束紫外可见分光光度计，北京普西通用仪器有限公司； DHG-9140A电加热恒温鼓风干燥箱，上海晶红实验设备有限公司； AL204电子天平，梅特勒-多利多仪器（上海）有限公司； DK-S24电恒温水浴锅，上海晶红实验设备有限公司； EPED-10TH实验室级净水器，南京伊普亿达科技发展有限公司； LD-IIB低速大容量多管离心机，无锡瑞江分析仪器有限公司。 3、实验方法（1）淀粉溶解度和溶胀度的测定。称取0.5克淀粉放入离心管中，分别加入占淀粉质量1%、2%、3%、4%、5%的茶多酚，然后加入24.5克蒸馏水，充分混合，在55下加热、65、75、85、9530min，冷却至室温，3000r/min离心20min，105烘干上清液至恒重，计算溶解度S；称量离心管中的沉淀物，计算其溶胀度B。计算公式如下： (2)淀粉透过率和沉降率的测定。称取0.4克淀粉于离心管中，分别加入占淀粉质量1%、2%、3%、4%、5%的茶多酚，然后加入39.6克蒸馏水，摇匀，充分混合。糊化，冷却至室温，在620 nm波长下测定透过率。将淀粉糊冷藏于4，每24小时取出一次，恢复至室温，测量淀粉糊的透光率。采用同样的制样方法，冷却后将淀粉糊转移至有刻度的试管中，置于4冰箱中8、18、28、48、96、120小时，然后取出并记录取上清液体积，按下式沉降率计算淀粉含量。
沉降率（%）=上清液体积/总体积100% （3）淀粉冻融稳定性的测定称取1.5 g淀粉于离心管中，加入1%、2%、3%、4%的淀粉。淀粉质量分别%、茶多酚5%，然后加入28.5克蒸馏水，摇匀，充分糊化，冷却至室温，-18冷冻22小时，取出在30水浴中解冻2小时，3500r/min离心15分钟，倒出上清液并称重，按下式计算分水率。 (4)淀粉糊化特性的测定：称取3.0g淀粉，加入分别占淀粉质量1%、2%、3%、4%、5%的茶多酚，然后加入25mL蒸馏水，放入RVA 测试铝盒中并充分混合。 RVA的测定采用系统设定的程序（美国谷物化学家协会AACC规定的方法标准1）：先以960 r/min搅拌10 s，然后继续以160 r/min搅拌。 50保温1分钟，3.7分钟内升至95，维持2.5分钟，3.8分钟内降至50，并在此温度下维持2分钟。 (5)淀粉热力学性质的测定。首先，使用标准铟校准DSC 的温度和焓。将淀粉和茶多酚按淀粉质量的1、2、3、4、5的比例混合。称取混合后的样品3.0mg放入PE坩埚中，按照1:2（w:v）加入蒸馏水（即6L），搅拌均匀，密封平衡12小时。样品在DSC 上胶化，条件如下：以5/min 的速率从25加热至110，使用空坩埚作为参比，氮气作为载气，流速为20毫升/分钟。 (6)淀粉流变性质的测定称取1.0g淀粉放入离心管中，分别加入占淀粉质量1%、2%、3%、4%、5%的茶多酚，然后加入15.6g蒸馏水加水，混合均匀，在95水浴中加热30分钟，使其充分糊化，然后冷却至室温。采用平板测量系统，平板直径为40 mm，设定间隙为1 mm。静态剪切流变测量参数：试验温度25，剪切速率（）10~300 s-1。动态粘弹性测量参数：扫描应力1%，扫描频率0.1~100 rad/s。 4.数据分析实验重复3次，采用SPSS 20.0进行数据分析。 p0.05 表明存在显着差异。 02 结果与分析1.茶多酚对大米淀粉溶解度和溶胀度的影响溶解度和溶胀度是研究淀粉糊化特性的重要指标之一。溶解度反映了淀粉在溶胀过程中溶解的程度，与直链淀粉含量呈正相关；溶胀度反映了淀粉颗粒的吸水和保水能力，与支链淀粉含量呈正相关。茶多酚对大米淀粉溶解度和溶胀度的影响分别如图1和图2所示。从图1可以看出，随着温度升高，大米淀粉的溶解度逐渐增大。当温度为55时，大米淀粉的溶解度较小。当温度达到95时，溶解度迅速增大，表明存在大量淀粉颗粒。溶解。温度较低时，溶解物大部分来自茶多酚，随着茶多酚添加量的增加，溶解度增大。随着温度升高，淀粉的溶解度增大，不同茶多酚含量下大米淀粉的溶解度差距逐渐变小。温度达到85后，空白组的溶解度开始高于茶多酚组。当温度达到95后，空白组的溶解度明显高于茶多酚组。穆吉塔巴等人。研究了绿茶提取物对大米淀粉性质的影响，发现在90的温度下，随着绿茶提取物浓度的增加，绿茶提取物-淀粉复合物的溶解度下降。从图2可以看出，随着温度的升高，大米淀粉的膨胀度也随之增大。特别是当温度达到95时，膨胀程度迅速增大。
温度较低时，淀粉颗粒的吸水膨胀程度较弱，因而膨胀度较低。当温度从65升高到85时，游离水开始进入淀粉颗粒的无定形区和部分结晶区。当温度在95时，淀粉颗粒的部分结晶结构塌陷，水能很快进入淀粉结构，因此溶胀度迅速增加。相同温度下，不同用量的茶多酚对大米淀粉的溶胀度影响不大。当温度为95时，淀粉充分膨胀，但添加茶多酚可以降低大米淀粉的膨胀程度。穆吉塔巴等人。研究发现，在90的温度下，随着绿茶提取物浓度的增加，绿茶提取物-淀粉复合物的溶胀度降低。 2、茶多酚对大米淀粉透光率和沉降率的影响。茶多酚对大米淀粉透光率和沉降速率的影响分别如图3和图4所示。从图3可以看出，随着时间的推移，大米淀粉糊的透光率呈现下降趋势。 0 d时，添加茶多酚后淀粉糊的透光率下降。这可能是由于茶多酚本身有色，导致入射光的反射或折射增强。陈楠等人。还发现添加茶多酚降低了小麦淀粉糊的透光率。这是因为茶多酚在一定程度上使淀粉分子聚集，从而降低了淀粉糊的透光率。添加茶多酚的淀粉糊的透光率随时间的下降幅度小于纯淀粉糊。与0 d相比，冷藏5 d后，纯大米淀粉糊的透光率下降了0.72%，而添加1%~5%茶叶的纯大米淀粉糊的透光率降低了。多酚含量分别降低至0.54%、0.39%、0.34%、0.38%和0.35%。这可能是由于茶多酚和淀粉分子之间的相互作用阻止了淀粉晶体的形成。从图4可以看出，随着静置时间的增加，大米淀粉沉降速度增大。 4静置8小时内，沉降速度迅速增加，随后逐渐减慢并趋于稳定。添加茶多酚后大米淀粉的沉降率有所增加，但与空白组差异较小。 3、茶多酚对大米淀粉冻融稳定性的影响。淀粉糊在冻融过程中会发生脱水收缩。因此，可以通过测定淀粉糊冻融过程中的析水率来反映淀粉糊的冻融稳定性。茶多酚对大米淀粉冻融稳定性的影响如图5所示。随着茶多酚添加量的增加，大米淀粉的分水率逐渐降低。除添加5%茶多酚的大米淀粉外，其他大米淀粉的分水率无显着性差异(p0.05)，分水率范围为56.10%57.87%。添加5%茶多酚的大米淀粉分水率显着降低，分水率为52.45%。 4、茶多酚对大米淀粉糊化特性的影响。茶多酚对大米淀粉糊化特性曲线和糊化特性参数的影响如图6和表1所示。添加茶多酚后大米淀粉的糊化温度明显升高。当添加量为5%时，大米淀粉的糊化温度最高。这可能是由于茶多酚与淀粉之间竞争吸水或茶多酚与淀粉之间竞争吸水所致。它们之间的相互作用影响大米淀粉的糊化，导致糊化温度升高。茶多酚对大米淀粉的峰值粘度影响不大，但显着降低了最小粘度和最终粘度。崩解值与淀粉颗粒的破损程度和淀粉糊的热稳定性有关。与空白对照相比，添加茶多酚后大米淀粉的崩解值明显增加，表明茶多酚可以增强大米淀粉的糊化和分解作用。杜晶晶还报道，添加5%、10%和20%茶多酚后，大米淀粉的崩解值增加。任顺成等人研究发现，在玉米淀粉中添加儿茶素对峰值粘度无明显影响，但能显着降低最低粘度和最终粘度，并提高崩解值。回生值反映了淀粉冷糊的稳定性和老化趋势。
从表1可以看出，添加茶多酚可以显着提高大米淀粉的回生值，表明茶多酚促进大米淀粉的短期回生。 5、茶多酚对大米淀粉热力学性质的影响。茶多酚对大米淀粉热力学性质的影响结果如表2所示。添加茶多酚后，大米淀粉的起始温度显着降低，但终止温度无显着差异。随着茶多酚添加量的增加，糊化热Hg呈增加趋势。糊化热代表淀粉分子双螺旋结构熔化所需的能量，与淀粉双螺旋结构的数量和强度有关。淀粉糊化热的增加可能是由于茶多酚与淀粉分子之间的相互作用，增加了淀粉分子之间的作用力，从而导致其糊化热的增加。吴等人。发现大米淀粉的起始温度、峰值温度、终止温度和糊化焓均随着茶多酚添加量的增加而降低。肖等人。报道称，添加绿茶多酚后，大米淀粉的起始温度、峰值温度、终止温度和糊化焓降低。以往的研究结果与本文的差异可能是由于茶多酚添加量不同等因素造成的。 DSC测得的起始温度To低于RVA测得的糊化温度，表明大米淀粉、大米淀粉和茶多酚混合物的熔化过程先于粘度增加的初始过程。同时，DSC测得的峰值温度Tp也低于RVA测得的Tp，表明淀粉结晶区完全熔化后发生了粘度的快速增加。 6、茶多酚对大米淀粉流变特性的影响(1)静态流变特性从图7可以看出，随着剪切速率的增加，大米淀粉的表观粘度降低，表明其具有假塑性流体剪切。剪切稀化特性。在淀粉糊中，淀粉分子链相互缠绕，阻碍流动。当受到剪切时，分子链伸直，缠结点逐渐减少，流动阻力减小，从而降低淀粉糊的表观粘度。添加茶多酚后，淀粉的表观粘度呈现下降趋势。这可能是由于茶多酚和淀粉之间的相互作用，减少了分子链之间的缠结，降低了表观粘度。 （2）动态流变特性03结论本文研究了茶多酚不同添加量（1%~5%）对大米淀粉溶解度、溶胀度、透光率、沉降速率、冻融稳定性和糊化特性的影响。热力学性质和流变性质。添加茶多酚会影响大米淀粉的溶解度和溶胀度，并能延缓淀粉糊透光率的下降，但对沉降速度和冻融稳定性影响不大。随着茶多酚添加量的增加，大米淀粉的糊化温度和崩解值显着升高，而最小粘度和最终粘度降低。大米淀粉的糊化焓随着茶多酚添加量的增加呈增加趋势。随着剪切速率的增加，大米淀粉的表观粘度降低。添加茶多酚后，淀粉的表观粘度呈现下降趋势。添加茶多酚后，淀粉的储能模量和损耗模量均呈现下降趋势，损耗因子tan增大。因此，茶多酚的添加影响大米淀粉的理化性质。作者简介：潘俊贤是中华全国供销总社杭州茶叶研究所助理研究员，主要从事茶食品技术研究。主持或参与科研项目10余项，发表论文20余篇，其中SCI论文10篇，授权发明专利2项、实用新型专利2项，荣获中国商业联合会科学技术奖特等奖、中国商业联合会科学奖首届中国茶叶科技创新大赛一等奖、二等奖。来源：中国茶叶加工如有版权问题，请联系我们删除。