近日，浙江大學研究人員在國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院一區(qū)，影響因子IF=7.7）發(fā)表了題為"Mechanism of starch multi-scale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls"的研究性論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測定淀粉面團的硬度和粘性以及淀粉珍珠的硬度、彈性、粘性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性等指標。

淀粉珍珠廣泛應用于珍珠奶茶和甜點中，然而，對于其質(zhì)地特性形成過程的機理認識仍不明確。為了探究淀粉的多尺度結(jié)構(gòu)與淀粉珍珠質(zhì)地特性之間的關系，我們對淀粉的精細結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、流變行為和質(zhì)地輪廓進行了分析。結(jié)果表明，在短鏈直鏈淀粉（100 < X ≤ 1000）含量較高的淀粉凝膠在制作淀粉珍珠的過程中可成型性較弱，導致其流動行為指數(shù)（n*）較低。而這反過來又對淀粉珍珠的硬度和彈性產(chǎn)生了積極影響。木薯淀粉、馬鈴薯淀粉和山藥淀粉制成的珍珠含有大量的長鏈支鏈淀粉（24 < X ≤ 100）和長鏈直鏈淀粉（5000 < X ≤ 20000）。長鏈的比例較高，使得有序結(jié)構(gòu)較弱，從而導致峰值粘度和最終粘度增加，稠度系數(shù)（k*）也更高。這種結(jié)構(gòu)特征提高了淀粉珍珠的成型穩(wěn)定性、粘度和咀嚼性。我們的研究結(jié)果表明，淀粉多尺度結(jié)構(gòu)的差異會顯著影響淀粉珍珠的質(zhì)地品質(zhì)和可成型性，這為食品行業(yè)優(yōu)化淀粉的選擇和加工技術提供了有價值的參考。

淀粉珍珠主要被用作各種食品中的配料，以增強對質(zhì)地的多維度感知。因此，諸如粘彈性、硬度和咀嚼性等關鍵質(zhì)地特性對于產(chǎn)品的可接受性至關重要。質(zhì)地剖面分析（TPA）通常用于模擬咀嚼過程并評估固體食品的質(zhì)地屬性。表4展示了煮熟的淀粉珍珠的質(zhì)地特性，包括硬度、粘附性、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復性。為了評估預糊化淀粉面團對最終產(chǎn)品的影響，使用特定的測試程序精確測量了面團的硬度和粘附性。硬度被定義為使食品材料達到一定程度變形所需的力。在這些樣品中，山藥淀粉珍珠表現(xiàn)出最高的硬度，而木薯淀粉珍珠則展現(xiàn)出顯著的粘彈性。粘附性通過兩次測量循環(huán)之間的負面積來量化，在山藥和木薯淀粉珍珠中其粘附性較高。馬鈴薯淀粉珍珠的彈性最高（0.89），而山藥淀粉珍珠的彈性zuidi（0.71）。結(jié)果表明，內(nèi)聚性的變化趨勢與彈性的變化趨勢相似。豌豆淀粉珍珠的咀嚼性最高（683.11 mJ），而木薯淀粉珍珠的咀嚼性則低得多，僅為 54.64 mJ，是豌豆淀粉珍珠的十二分之一。與塊莖類淀粉相比，豌豆、小麥和玉米淀粉珍珠表現(xiàn)出更高的回復性，這很可能是直鏈淀粉（AM）起支撐作用的結(jié)果。粘附性測試顯示，木薯面團的粘附性最高（53.82），這可能是由于其長鏈支鏈淀粉（AP）含量高且糊化溫度較低，從而在預糊化過程中糊化程度增加。小麥、玉米和豌豆淀粉面團表現(xiàn)出較高的硬度，這很可能是因為直鏈淀粉（AM）在預糊化過程中阻礙了糊化。結(jié)果表明，淀粉珍珠的硬度和回復性受到短鏈直鏈淀粉（100 < X < 1000）存在的影響。木薯、馬鈴薯和山藥淀粉珍珠表現(xiàn)出高粘度和咀嚼性，這可能歸因于它們較高比例的長鏈支鏈淀粉（24 < X ≤ 100）和長鏈直鏈淀粉（5000 < X ≤ 20,000）。

根據(jù)淀粉珍珠的成型性和煮熟后的特性（圖 7），發(fā)現(xiàn)木薯淀粉具有最佳的成型性和適度的粘彈性，使其成為生產(chǎn)淀粉珍珠的理想選擇。然而，木薯淀粉珍珠往往相對較軟，而馬鈴薯淀粉珍珠則更黏且更軟。因此，木薯淀粉珍珠和馬鈴薯淀粉珍珠都非常適合用于冷飲或甜點中。另一方面，山藥淀粉珍珠和小麥淀粉珍珠質(zhì)地更硬，且成型性良好，更適合用于熱飲中。相比之下，事實證明豌豆淀粉和玉米淀粉不適合用于制作珍珠，因為它們的成型性差且質(zhì)地不夠理想。

圖7. 淀粉珍珠 (a) 和蒸煮后的淀粉珍珠 (b)圖片

參考文獻：X. Zhao, S. Xu, M. Xu, et al., Mechanism of starch multiscale structural in determining the textural properties and formability of starch pearls,

International Journal of Biological Macromolecules (2024)