含淀粉的食物通常在食用前需要烹饪。烹饪过程会使淀粉糊化,从而提高酶的可及性,显著加速消化过程,导致餐后血糖迅速升高(Lu等人,2022年)。在过去的几十年中,含有50-80%直链淀粉的高直链淀粉(HAMS)已被商业化并广泛应用于食品和非食品领域(Obadi等人,2023年)。由于HAMS中含有较高比例的直链淀粉分子,它们在颗粒中形成了长链双螺旋晶体结构(Cheng等人,2024年;Gu等人,2024a年;Jiang等人,2010a年;Zhong等人,2018年)。这些有序的晶体结构对酶水解具有很强的抵抗力,从而导致其中含有较高比例的抗性淀粉II型(RS2)(Jiang等人,2010a年;Zhong等人,2018年)。长期食用含有RS的食物有许多健康益处,如改善肠道健康、增强胰岛素敏感性和降低血糖水平(Obadi等人,2023年)。因此,将HAMS加入食品配方中是一种有效的方法,可以减轻餐后血糖反应,有益于人类健康。
HAMS已被用于烘焙产品中,以降低淀粉消化率和餐后血糖反应(Arp等人,2018年;Giuberti等人,2016年;Ozturk等人,2009年;Sarka等人,2017年;Zhong等人,2018年)。例如,当添加20%或更多的HAMS(约70%的直链淀粉)时,面包中的RS含量会增加(Arp等人,2018年;Ozturk等人,2009年;Roman & Martinez,2019年)。用40%的HAMS(55.9%的直链淀粉)替代蛋糕中的小麦粉,可以使RS含量从对照组的0.6%增加到2.9%(Zhong等人,2018年)。在另一项研究中,使用了Ingredion公司的商业HAMS产品Hi-maize 260来替代面包制作中的小麦粉(Arp等人,2018年)。30%的替代使面包的估计血糖指数(eGI)降至76.5,这主要归因于Hi-maize 260在烘焙过程中的高热稳定性。类似地,Giuberti等人(2016年)将饼干中的RS含量从对照组的1.6%增加到10.7%,并将eGI从89降低到60,同时保持了可接受的总体感官属性。这些研究表明,HAMS由于其直链淀粉分子形成的长链双螺旋晶体结构而具有热稳定性,从而导致烘焙产品中的淀粉消化率较低(Jiang等人,2010a年;Mahmood等人,2026年)。尽管HAMS在面包、蛋糕和饼干中的益处已被证实,但其用于苏打饼干配方的应用仍大多未得到探索。
苏打饼干因其即食便利性、长保质期和吸引人的质地而成为最受欢迎的烘焙食品之一(Devi & Khatkar,2016年)。在烘焙过程中,温度是决定苏打饼干结构和特性的关键因素(Baldino等人,2014年)。温度引起的HAMS结构变化及其与苏打饼干中淀粉消化率和质地之间的机制关系尚未得到系统研究。此外,关于高HAMS替代比例的苏打饼干的研究仍然很少。HAMS的高替代比例和烘焙温度对苏打饼干的综合影响仍有待了解。
因此,本研究的目的是探讨高HAMS替代比例(40%、50%和60%)和不同烘焙温度(130°C、150°C和170°C)对苏打饼干质地和感官属性的影响,并从淀粉结构演变的角度阐明其背后的机制。假设在适当的烘焙温度下,苏打饼干中的HAMS颗粒膨胀有限,同时部分保留了晶体结构,并促进了直链淀粉-脂质复合物的形成。这些结构特征共同限制了酶对淀粉的可及性,从而降低了苏打饼干的淀粉消化率。本研究为HAMS在苏打饼干生产中的应用提供了见解,并有助于健康食品行业的发展。