全 文 ：2013 年 11 月
第 28 卷第 11 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol． 28，No． 11
Nov. 2013
不同糊化度籼米淀粉在贮藏过程中
结晶性和抗性淀粉的变化
金 鑫1 周裔彬1，2 徐亚元1 刘 梅1 万 苗1
(安徽农业大学茶与食品科技学院食品系 安徽农业大学茶与食品科技学院1，合肥 230036)
(安徽省食品安全分析与检测重点实验室 安徽农业大学茶与食品科技学院2，合肥 230036)
摘 要 本试验以籼米淀粉为原料，经完全和部分糊化后，在 25、4 和 － 18 ℃贮藏过程中分别测定其结晶
性和抗性淀粉的变化，结果表明:完全糊化淀粉在 25、4 和 － 18 ℃贮藏过程中，结晶度从 0%分别增至 7． 98%、
12． 53%和 11． 77%，相应的抗性淀粉质量分数分别为 4． 1%、8． 6%、6． 5%与起始时相比，增加了 2． 7%、
7． 2%、5． 1%;部分糊化淀粉的结晶度从 11． 14%分别增至 19． 11%、24． 45%和 22． 89%，相应的抗性淀粉质量
分数分别为 13． 8%、17． 8%、15． 8%，与起始时相比，增加了 5． 7%、9． 7%、7． 1%。部分糊化淀粉和完全糊化的
淀粉相比，在相同的贮藏温度下，部分糊化淀粉结晶速率较快，抗性淀粉和慢消化淀粉的含量较多;与 － 18 ℃
和 25 ℃贮藏温度相比，4 ℃结晶速率较快，更易形成抗性淀粉。
关键词 籼米淀粉 糊化度 老化 抗性淀粉
中图分类号:TS236 文献标识码:A 文章编号:1003 － 0174(2013)11 － 0023 － 05
项目来源:国家自然科学基金(31271960)
收稿日期:2012 － 09 － 07
作者简介:金鑫，男，1987 年出生，硕士，食品化学
通讯作者:周裔彬，男，1967 年出生，教授，食品化学和农产深加
工
淀粉的糊化程度主要取决于糊化时的含水量，
含水量越低，淀粉越难糊化［1 － 2］。糊化后的淀粉老
化，不仅取决于淀粉糊的含水量，而且糊化后淀粉
贮藏的温度对其影响很深。周国燕等［3］发现，淀粉
糊在低温下保藏，随着时间的延长，淀粉老化程度
加深;随着含水量的增加，老化热焓先增大后减小，
当含水量在 60%～ 75%时，淀粉最易发生老化。周
裔彬［4］将面包和蛋糕分别在 20、4、－ 20 ℃下贮藏，
研究发现，4 ℃下样品老化速率最大，－ 20 ℃次之，
20 ℃最慢。Frei等［5］对糯米和非糯米研究发现，冷
藏都会降低淀粉的消化指数，原因是糊化淀粉产生
老化现象。王充等［6］研究发现在 25 ℃储藏 10 d，
绿豆淀粉、红薯淀粉和马铃薯淀粉凝胶的消化率降
低，慢消化淀粉和抗性淀粉含量增加，快消化淀粉
含量降低。Hyun － Jung等［7］以糯米淀粉为原料，进
行不同程度糊化后老化处理，再进行消化性研究，
发现部分糊化淀粉比老化淀粉更易消化。目前国
内对不同糊化度淀粉老化后的消化特性研究较少。
在食品加工中，由于加工的温度、水分、时间的
不足，往往引起淀粉糊化不完全，在低温贮藏过程
中，这些不完全糊化的淀粉与完全糊化的淀粉相比，
淀粉老化后，其中易消化淀粉(ＲDS)、慢消化淀粉
(SDS)和抗性淀粉(ＲS)存在差别。本试验以高含直
链的籼米淀粉为原料，进行完全糊化和部分糊化，在
25、4 和 － 18 ℃下贮藏过程中，比较其老化结晶性和
消化性的变化，以期为淀粉老化行为研究和抗性淀
粉制备，及淀粉类食品加工提供参考。
1 材料与方法
1． 1 材料
籼米(市售) ;参照国家标准 GB /T 15683—1995
《稻米—直链淀粉含量的测定》［8］测定淀粉中含直链
淀粉 24． 3%。
1． 2 主要仪器设备
FA1104A万分之一电子天平:梅特勒 －托利多
国际股份有限公司;JJ － 2 型组织捣碎匀浆机:金坛
市科析仪器有限公司;B5 PＲOFESSIONAL SEＲIES
型麦克奥迪数码显微镜:厦门麦克奥迪实业集团有
限公司;DHP － 916 型电热恒温培养箱:上海恒科技
有限公司;BCD － 555WKM 美的电冰箱:美的集团电
冰箱制造有限公司;X －射线衍射仪 D /Max － rA:日
中国粮油学报 2013 年第 11 期
本理学电机公司;DHG － 9143BS 电热恒温鼓风干燥
箱:上海新苗医疗器械制造有限公司;UV － 1800 型
紫外可见光分光光度计:上海美谱达仪器有限公司;
所用试剂均为分析纯。
1． 3 试验过程
1． 3． 1 籼米淀粉的制备
原料洗净，沥干，用 0 ． 1%的 NaOH 溶液浸泡
24 h，料液比为 1 ∶ 5(m ∶ V) ，磨浆，静置 5 h，去上
清，反复用 0 ． 4%的 NaOH 溶液洗涤，再用 HCL 多
次洗涤至中性，然后，反复加水搅拌、静置沉降，下
层沉淀自然风干至粉状，并于 35 ℃烘干得淀粉样
品［9］。
1． 3． 2 不同糊化度淀粉样品制备
取淀粉，加蒸馏水制成含水 40%的淀粉乳，在沸
水浴下糊化一定时间，在显微镜观察淀粉颗粒的变
化，仅膨胀为部分糊化，淀粉囊破裂为完全糊化。淀
粉糊冷却后，在 4、－ 18 ℃下分别放置 1、3、7、14 d，而
25 ℃下贮藏 3 d 后，出现霉变，即仅取 1、3 d 的样。
处理样按设计时间取出，热风干燥后置于干燥器中
平衡待测。
1． 3． 3 晶体特性测定和结晶度计算［10］
原淀粉和处理后样品粉末，在干燥皿中平衡 48
h后，用 D /max － ＲA型 12 kW旋转阴极 X 射线衍射
测试仪测定，测试条件:Cukα 辐射，电压为 40 kV，电
流为 200 mA，扫描起始角 5 °，终止角 50 °;步长:
0． 02;扫描速度 8 ° /min。
样品的结晶度应用 Origin7． 5 软件画出 X 射线
衍射图形的基线，积分得出曲线的总面积再对曲线
的衍射峰作相应的各峰的基线，积分得出衍射峰面
积，衍射峰面积除以衍射曲线总面积即为样品的结
晶度。
1． 3． 4 大米淀粉消化性能的测定［11］
大米淀粉的消化性能测定采用酶水解法。称取
0． 100 g 样品，加入 15 mL 醋酸钠缓冲液(pH 5． 2) ，
39 ℃预热 5 min，加入 α －淀粉酶 2 mL(约 500 U)和
2 mL葡萄糖淀粉酶(约 250 U)在 37 ℃下水解 20
min和 120 min后沸水浴灭活，用 3，5 －二硝基水杨
酸法测定葡萄糖含量。
大米淀粉的消化性能通过快消化性淀粉
(ＲDS)、慢消化性淀粉(SDS)和抗性淀粉(ＲS)来表
征，ＲDS、SDS和 ＲS采用下列公式计算:
快消化性淀粉 =(G20 － FG)× 0． 9 /TS × 100%
慢消化性淀粉 =(G120 － G20)× 0． 9 /TS × 100%
抗性淀粉 =［TS －(ＲDS + SDS) ］/TS × 100%
式中:G20为淀粉酶水解 20 min 后产生的葡萄糖
含量 /mg;FG 为酶水解处理前淀粉中葡萄糖含量 /
mg;G120为淀粉酶水解 120 min 后产生的葡萄糖含
量 /mg;TS为样品中总淀粉含量 /mg。
2 结果与分析
2． 1 不同糊化度淀粉的颗粒形态分析
由图 1a可以看出原籼米淀粉的颗粒细小，为三
角形和多角形，大小不一。加热糊化后，淀粉颗粒吸
水膨胀，图 1b 为完全糊化的淀粉，与籼米原淀粉相
比可以看出，淀粉颗粒状态完全消失，结构破裂，形
成碎片;图 1c 为部分糊化的淀粉，淀粉颗粒吸水膨
胀，没有完全破裂，形成了胀大的囊状结构。
图 1 不同糊化度淀粉光学摄影图(× 400)
2． 2 25 ℃贮藏对结晶性和消化性的影响
图 2 中曲线 a是籼米原淀粉 X －射线衍射图，从
42
第 28 卷第 11 期 金 鑫等 不同糊化度籼米淀粉在贮藏过程中结晶性和抗性淀粉的变化
图 2 中可以看出，籼米淀粉在 15、17、18、23 °附近有
4 个较明显的特征衍射峰，属于典型的 A －型 X －射
线衍射图谱。籼米淀粉的相对结晶度为26． 27%。
图 2 是籼米淀粉完全(曲线 b ～曲线 d)和部分
糊化(曲线 e ～曲线 g)后的样品在 25 ℃下贮藏 0 ～ 3
d的 X －射线衍射图。从图中可以看出，随着贮藏时
间的延长，完全糊化淀粉的结晶度增大，结晶度从
0%增至 7． 98%;部分糊化淀粉，结晶度从 11． 14%增
至 19． 11%。表 1 是籼米淀粉部分和完全糊化后，在
25 ℃下贮藏的体外消化性能的变化。在淀粉体系中
慢消化性淀粉和抗性淀粉含量显著升高，快消化性
淀粉含量显著降低。老化 3 d时，抗性淀粉的含量达
到最大。部分糊化淀粉的结晶度明显大于完全糊化
淀粉，在表中部分糊化淀粉中的抗性淀粉的含量大
于完全糊化淀粉。
注:曲线 a为籼米原淀粉 X －射线衍射图;曲线 b、c、d分别为籼
米完全糊化淀粉老化起始时、1、3 d X －射线衍射图;曲线 e、f、g 分别
为籼米部分糊化淀粉老化起始时、1、3 d X －射线衍射图
图 2 籼米完全和部分糊化淀粉 25 ℃贮藏 X －射线衍射图
表 1 籼米淀粉完全和部分糊化后 25 ℃贮藏体外消化性能的变化
样品 ＲDS /% SDS /% ＲS /%
原淀粉 34． 8 ± 0． 7 38． 4 ± 0． 5 26． 8 ± 0． 6
完全糊化老化
起始时 86． 9 ± 1． 6 11． 7 ± 1． 2 1． 4 ± 0． 1
1 d 83． 4 ± 1． 4 13． 2 ± 0． 4 3． 4 ± 0． 1
3 d 81． 3 ± 0． 2 14． 6 ± 0． 8 4． 1 ± 0． 3
部分糊化老化
起始时 76． 3 ± 1． 6 15． 6 ± 1． 1 8． 1 ± 1． 2
1 d 69． 1 ± 1． 9 19． 8 ± 1． 2 11． 1 ± 0． 8
3 d 64． 3 ± 1． 7 21． 9 ± 1． 5 13． 8 ± 0． 7
2． 3 4 ℃贮藏对结晶性和消化性的影响
图 3 是籼米淀粉完全(曲线 b ～曲线 f)和部分糊
化(曲线 g ～曲线 k)后的样品在 4 ℃下贮藏 0 ～ 14 d
的 X －射线衍射图。从图 3 中可以看出，籼米淀粉经
完全糊化处理后，衍射峰极其微弱(如图 3b) ，晶体结
构几乎完全消失，部分糊化的淀粉在 15、17、18 和
23 °位置上仍有特征峰 (如图 3g) ，结晶度为
11． 14%，与原淀粉的衍射图谱相比结晶度明显减
弱。老化1 d时，样品快速结晶，完全糊化淀粉出现衍
射峰(如图 3c) ，部分糊化淀粉 4 个衍射峰明显变大
(如图 3g) ，结晶度分别为 9． 12%和 21． 37%。随着
贮藏时间的延长，完全和部分糊化淀粉结晶度不断
增大，老化 7 d 时，完全糊化淀粉的结晶度为
12． 32%，部分糊化淀粉的结晶度为 24． 57%。老化
14 d 时，完全和部分糊化淀粉结晶度与老化 7 d 时
相比无明显变化。原籼米淀粉中含有 26． 8%的抗
性淀粉(如表 1) ，表 2 表明，经部分和完全糊化处
理和4 ℃下贮藏后，完全糊化的淀粉由于其结晶结
构被破坏，抗性淀粉和慢消化淀粉含量显著降低;
部分糊化的淀粉中，抗性淀粉和慢消化淀粉的含量
介于原淀粉和完全糊化淀粉之间。老化 1 d 时，部
分和完全糊化淀粉中抗性淀粉含量升高，分别达到
了 16． 3%和 6． 5%，随着贮藏时间的延长，部分和
完全糊化淀粉慢消化淀粉含量不断升高，而抗性淀
粉的含量几乎没有变化。
结合图 3 和表 2 可以看出，部分和完全糊化淀
粉，在 4 ℃下贮藏，随着贮藏时间不断延长，结晶峰
不断变大，抗性淀粉的含量也随之变大，部分糊化淀
粉的结晶峰明显大于完全糊化淀粉，在抗性淀粉的
含量上，部分糊化淀粉抗性淀粉的含量是完全糊化
淀粉的 2 倍。
注:曲线 a为籼米原淀粉 X －射线衍射图;曲线 b、c、d、e、f分别
为籼米完全糊化淀粉老化起始时、1、3、7、14 d X －射线衍射图;曲线
g、h、i、j、k分别为籼米部分糊化淀粉老化起始时、1、3、7、14 d X －射线
衍射图
图 3 籼米完全和部分糊化淀粉 4 ℃贮藏 X －射线衍射图
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中国粮油学报 2013 年第 11 期
表 2 籼米淀粉完全和部分糊化后 4 ℃贮藏体外消化性能的变化
样品 ＲDS /% SDS /% ＲS /%
完全糊化淀粉老化
起始时 86． 9 ± 1． 6 11． 7 ± 1． 2 1． 4 ± 0． 1
1 d 77． 8 ± 1． 1 15． 7 ± 0． 2 6． 5 ± 0． 4
3 d 72． 4 ± 0． 4 21． 1 ± 0． 4 6． 6 ± 0． 1
7 d 68． 3 ± 0． 6 23． 2 ± 0． 3 8． 5 ± 0． 2
14 d 64． 3 ± 0． 3 27． 1 ± 1． 1 8． 6 ± 0． 3
部分糊化淀粉老化
起始时 76． 3 ± 1． 6 15． 6 ± 1． 1 8． 1 ± 1． 2
1 d 61． 4 ± 1． 2 22． 3 ± 0． 2 16． 3 ± 0． 5
3 d 56． 5 ± 0． 9 26． 8 ± 1． 1 16． 7 ± 0． 7
7 d 51． 2 ± 1． 7 31． 3 ± 1． 1 17． 5 ± 0． 4
14 d 47． 9 ± 1． 3 34． 3 ± 0． 3 17． 8 ± 0． 5
2． 4 － 18 ℃贮藏对结晶性和消化性的影响
图 4 是籼米淀粉完全(曲线 b ～曲线 f)和部分糊
化(曲线 g ～曲线 k)后的样品在 － 18 ℃下贮藏 0 ～ 14
d的 X －射线衍射图。从图 4 中可以看出，老化 1 d
时，完全糊化淀粉出现衍射峰(如图 4b) ，结晶度为
8． 04%，部分糊化淀粉的 4 个峰增强(如图 4g) ，结晶
度为 19． 14%，随着贮藏时间的延长，部分和完全糊
化淀粉的结晶度不断增大，老化程度加深;老化 7 d
时，完全和部分糊化淀粉结晶度达到较大值，之后趋
于平缓。从表 3 中可以看出，部分和完全糊化淀粉
在老化过程中，慢消化淀粉含量不断升高，快速消化
淀粉不断减少;老化 3 d 时，部分和完全糊化淀粉中
抗性淀粉的含量分别达到 15． 3%和 5． 1%。随着贮
藏时间的延长，其含量没有明显的变化。部分糊化
淀粉与完全糊化淀粉相比，抗性淀粉的含量也明显
大于完全糊化淀粉。
注:曲线 a为籼米原淀粉 X －射线衍射图;曲线 b、c、d、e、f分别为
籼米完全糊化淀粉老化起始时、1、3、7、14 d X －射线衍射图;曲线 g、h、
i、j、k分别为籼米部分糊化淀粉老化起始时、1、3、7、14 d X －射线衍射
图
图 4 籼米完全和部分糊化淀粉 － 18 ℃贮藏 X －射线衍射图
表 3 籼米淀粉完全和部分糊化后 － 18 ℃贮藏体外消化性能的变化
样品 ＲDS /% SDS /% ＲS /%
完全糊化淀粉老化
起始时 86． 9 ± 1． 6 11． 7 ± 1． 2 1． 4 ± 0． 1
1 d 81． 3 ± 1． 0 13． 8 ± 0． 2 4． 9 ± 0． 2
3 d 79． 4 ± 0． 5 15． 5 ± 0． 3 5． 1 ± 0． 5
7 d 76． 1 ± 0． 8 18． 5 ± 1． 1 5． 4 ± 0． 4
14 d 71． 8 ± 0． 2 21． 7 ± 0． 5 6． 5 ± 0． 2
部分糊化淀粉老化
起始时 76． 3 ± 1． 6 15． 6 ± 1． 1 8． 1 ± 1． 2
1 d 65． 0 ± 1． 5 20． 7 ± 1． 2 14． 3 ± 0． 4
3 d 60． 4 ± 1． 2 24． 3 ± 0． 5 15． 3 ± 0． 9
7 d 57． 5 ± 2． 1 26． 8 ± 1． 2 15． 7 ± 0． 8
14 d 55． 1 ± 0． 5 29． 1 ± 0． 1 15． 8 ± 0． 7
3 结论
3． 1 籼米完全糊化淀粉由于结晶结构被破坏，颗粒
结构消失，形成细小的碎片，呈现出无定形结构的
X －衍射曲线，部分糊化淀粉颗粒结构未被完全破
坏，呈现胀大的囊状结构，在 15、17、18、23 °位置出现
特征峰，但衍射强度较原淀粉低。
3． 2 籼米完全和部分糊化淀粉在 25 ℃贮藏过程
中，随着贮藏时间的延长，完全糊化淀粉结晶度从
0%增至 7． 98%，部分糊化淀粉结晶度从 11． 14%增
至 19． 11%。抗性淀粉质量分数分别为 4． 1%、
13． 8%，与起始时相比增加了 2． 7%、5． 7%。快速消
化淀粉含量不断降低，慢消化淀粉含量不断升高。
3． 3 籼米完全和部分糊化淀粉在 4 ℃贮藏过程中，
随着贮藏时间的延长，完全糊化淀粉结晶度从 0%增
至 12． 53%，部分糊化淀粉结晶度从 11． 14% 增至
24． 45%。抗性淀粉质量分数分别为 8． 6%，17． 8%，
与起始时相比增加了 7． 2%、9． 7%。
3． 4 籼米完全和部分糊化淀粉在 － 18 ℃贮藏过程
中，随着贮藏时间的延长，完全糊化淀粉结晶度从
0%增至 11． 77%，部分糊化淀粉结晶度从 11． 14%增
至 22． 89%。抗性淀粉质量分数分别为 6． 5%、
15． 8%，与起始时相比增加了 5． 1%、7． 1%。
3． 5 部分和完全糊化淀粉在不同温度下贮藏，部分糊
化淀粉都表现出了较快的结晶速度，无论部分还是完
全糊化淀粉在 4 ℃下贮藏老化最快，－ 18 ℃次之，25
℃最慢。与 25 ℃，－18 ℃相比，部分和完全糊化淀粉
在 4 ℃下贮藏过程中，其抗性淀粉的含量较高。
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Crystalline Property and Ｒesistant Starch Change of Different
Gelatinization Degree Indica Ｒice Starch During Storage
Jin Xin1 Zhou Yibin1，2 Xu Yayuan1 Liu Mei1 Wan Miao1
(College of Tea ＆ food Science and Technology，Anhui Agriculture University1，Hefei 230036)
(Key laboratory of Analysis and Detection Technology for Food Safety2，Hefei 230036)
Abstract Indica rice starch has been used for gelatinization and partial gelatinization． The crystalline property
as well as the changed of resistant starch(ＲS)storage at 25 ℃，4 ℃ and － 18 ℃ were studied． The results indicated
that for the gelatinized starch，during the storage at the temperature of 25 ℃，4 ℃ and － 18 ℃，its crystallinity rose
from 0% to 7． 98%，12． 53% and 11． 77% respectively，storage at 25 ℃，4 ℃ and － 18 ℃，the content of resistant
starch(ＲS)was 4． 1%，8． 6%，6． 5%;compared with 0 day content of resistant starch(ＲS)increased 2． 7%，7． 2%，
5． 1%;For partial gelatinization starch，its crystallinity rose from 11． 4% to 19． 11%，24． 45% and 22． 89% respec-
tively，storage at 25 ℃，4 ℃ and － 18 ℃;the content of resistant starch(ＲS)was 13． 8%，17． 8% and15． 8%;com-
pared with 0 day content of resistant starch(ＲS)increased 5． 7%，9． 7%，7． 1%;compared the partial gelatinization
starch with the gelatinized starch，The results indicated that the crystal rate of partial gelatinized starch was much fas-
ter ，the content of resistant(ＲS)and slowly digested starch(SDS)had a larger quantity;compared with the storage at
－ 18 ℃，25 ℃and 4 ℃，the crystal rate of partial gelatinized starch storage at 4 ℃ was much faster and it was easier
to be resistant starch(ＲS)．
Key words indica rice starch，different gelatinization degree，retrogradation，resistant starch
72