李金玲|张宁|万楚云|王展|郭成|金卫平|沈旺盛|杨国燕
武汉理工大学食品科学与工程系，中国湖北省武汉市430023
摘要
本研究探讨了三种糖醇（木糖醇、乳糖醇和赤藓糖醇）复合湿热处理对糯米粉的热溶性、热力学性质、糊化特性、流变学性质、结晶度、消化性能及微观结构的影响。添加糖醇后，糯米粉的膨胀能力、溶解度、糊化焓和粘度、崩解值、凝胶弹性、长期有序性、抗性淀粉含量以及凝胶微层结构的厚度均显著提高。在糖醇与湿热处理的协同作用下，糯米粉的膨胀能力和溶解度低于单独使用糖醇的情况，而糊化峰值粘度、崩解值和恢复值以及凝胶硬度则高于单独使用糖醇的情况。此外，凝胶的弹性和稠度系数也低于单独使用糖醇的情况。湿热处理与糖醇的结合可以在不同程度上改善糯米粉的热力学性质、糊化特性、流变学性质和微观结构，为糯米粉的品质提升及产品开发提供参考。
引言
糯米作为中国的主要粮食作物之一，富含淀粉、蛋白质、脂肪、钙、磷、铁和维生素。糯米粉质地均匀细腻，广泛用于传统糕点的制作（Li等人，2021年）。然而，糯米资源的深度开发和利用存在瓶颈：糯米粉几乎完全由支链淀粉组成，直链淀粉含量较低，保水能力弱，凝胶强度低且缺乏延展性，这些缺陷在一定程度上影响了糯米制品的加工和质量。因此，亟需开发新技术来改善糯米粉的加工性能。
改善淀粉加工性能的方法主要包括物理改性、化学改性和酶法改性，以及糖盐等食品成分的复合处理。最新研究表明，糖醇通过塑化作用、与水分子的竞争结合以及增强凝胶网络结构，显著影响淀粉的糊化、老化和流变学性质。Baek等人（2004年）发现木糖醇和山梨糖醇可延缓淀粉糊化并促进支链淀粉的再结晶；Matthew等人（2018年）和Allan等人（2020年）发现木糖醇、麦芽糖醇和葡萄糖等甜味剂可提高淀粉糊的糊化温度；Yang等人（2021年）发现甘露醇和木糖醇能促进小麦面筋网络的形成，增强面团的抗拉强度并改善其弹性模量和粘度模量；Li等人（2024年）发现添加糖醇可显著提高淀粉的糊化温度，这种影响主要归因于直链淀粉链与聚合度在100至1000之间的相互作用，从而抑制了糊化过程中的直链淀粉溶出。
湿热处理（HMT）是一种常见的淀粉物理改性方法，近年来被广泛应用于各种谷物、块茎和豆类的淀粉改性。HMT是指在一定的时间（15分钟至16小时）内，通过调节水分含量（<35%，w/w）和温度（84至120°C）来实现淀粉的预期改性效果，而不破坏淀粉颗粒的结构（Zavareze & Dias，2011年）。大量研究表明，HMT可以改变淀粉的颗粒形态（Jiranuntakul等人，2011年）、膨胀性（Gong等人，2017年）、糊化粘度、热稳定性（Zhang等人，2023年）和结晶度（Zou等人，2020年），这些变化与HMT诱导的淀粉结构转变密切相关。然而，单一的HMT有时无法达到理想的改性效果，许多学者结合了其他方法，如微波（Chi等人，2023年；Palav & Seetharaman，2007年）、盐（Yang等人，2022年）、酸（Li等人，2020年）和酶等，以调节和控制淀粉的膨胀性、溶解度、糊化温度、糊化焓、糊化粘度和消化性能。
目前，关于糖醇与HMT结合对糯米粉影响的研究尚未报道。一方面，糖醇因其特殊的理化性质和生理功能，能够影响淀粉的理化性质（Ding & Yang，2021年）；另一方面，HMT不使用任何化学物质，环保且食用安全，是食品和制药领域首选的淀粉改性方法。预期经过糖醇和HMT处理的糯米粉会获得一些意想不到的特性。因此，本研究向糯米粉中添加了三种不同分子量的糖醇（木糖醇、乳糖醇和赤藓糖醇），探讨了糖醇在HMT前后对糯米粉理化性质的影响，如热力学性质、糊化特性、凝胶质地、流变学性质、消化性能和结晶度，从而全面了解糖醇和HMT的单一及协同效应，为通过糖醇改善糯米粉品质及开发糯米制品提供理论依据。
材料
糯米粉（淀粉74.8%，水分12.2%，蛋白质8.1%，灰分0.4%，粗脂肪0.8%）购自宜昌凯瑞阿拉瓦纳控股有限公司（武汉）。木糖醇、乳糖醇和赤藓糖醇分别由山东富田药业有限公司（山东）、河南万邦化工科技有限公司（河南）和山东三源生物科技有限公司（山东）提供；猪胰α-淀粉酶（10 U/mg）由Sigma Aldrich公司（美国圣路易斯）提供。
膨胀能力和溶解度
膨胀能力（SP）和溶解度（SOL）反映了淀粉分子与水之间的相互作用。淀粉颗粒的膨胀性是支链淀粉的特性，当淀粉颗粒膨胀时，支链淀粉分子会扩散出来，这体现了淀粉颗粒中氢键的结合程度（Gong等人，2017年）。溶解度是由于吸水和膨胀过程中直链淀粉的溶出造成的。
结论
研究了经过糖醇与湿热处理结合处理的糯米粉的热力学性质、糊化特性、流变学性质、结晶度、消化性能及微观结构。添加糖醇后，糯米粉的溶解度和膨胀能力显著提高。糖醇参与了淀粉凝胶网络结构的形成，增强了网络结构的紧密性，抑制了...
作者贡献声明
王展：方法学研究。郭成：监督指导。张宁：方法学研究。万楚云：可视化分析、方法学研究。李金玲：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、资金获取、数据整理。沈旺盛：监督指导、概念构思。杨国燕：撰写 – 审稿与编辑、数据分析。金卫平：监督指导、资金获取
未引用文献
Allan等人，2018年。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
数据获取
数据可应要求提供。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者衷心感谢武汉理工大学提供的科技青年教师研究启动基金（2025RZ017）和湖北省重点研发计划（2023BBB068）的财政支持。
