[科普中國]-蠟質(zhì)玉米淀粉

蠟質(zhì)玉米淀粉是蠟質(zhì)玉米經(jīng)濕磨提取后可得到的，支鏈淀粉含量在95%以上，是一類多聚糖類物質(zhì)，分子量大小不一，聚合度在600-6000之間，它是一種價(jià)格較高、用途很廣的特殊淀粉品種，己被廣泛應(yīng)用于焙烤食品、兒童食品、膨化食品、冷凍食品等食品行業(yè)。

概述蠟質(zhì)玉米，俗稱粘苞米，或糯玉米，因用刀切割其籽粒后,其橫切面顯現(xiàn)蠟狀光澤而得名，蠟質(zhì)玉米原產(chǎn)于中國，中國引入玉米后，與種植的硬粒型玉米發(fā)生了基因突變,經(jīng)過人工蹄選逐漸出現(xiàn)孺質(zhì)類型，屬于特種玉米。

蠟質(zhì)玉米淀粉，支鏈淀粉含量在95%以上，是一類多聚糖類物質(zhì)，分子量大小不一，聚合度在600-6000之間，側(cè)鏈的聚合度在20-25之間淀粉顆粒是由直鏈淀粉和支鏈淀粉分子徑向排列而成，具有結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)交替結(jié)構(gòu)。醋質(zhì)玉米淀粉顆粒是由高度分支的分子呈放射狀排列組成的其中，以側(cè)鏈相互聚集形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，并通過氫鍵締合形成淀粉顆粒的結(jié)晶區(qū);此外，鏈段分支部分不參與形成微晶束，為無定形區(qū)同普通品種淀粉相比，蠟質(zhì)玉米淀粉顆粒的結(jié)晶區(qū)排列松散不緊密，使得熱氣、水分等更容易進(jìn)入微晶束內(nèi)部，將鏈間氧鍵結(jié)合力降低，使淀粉結(jié)晶區(qū)結(jié)構(gòu)改變，而使結(jié)晶度降低，將部分結(jié)晶區(qū)向無定形區(qū)轉(zhuǎn)變，史容易發(fā)生物化反應(yīng)。1

溶解性質(zhì)淀粉顆粒的無定形區(qū)是親水的，將顆粒浸入水中就會(huì)吸水，先是有限的可逆膨脹，而后是整個(gè)顆粒膨脹。由于直鏈淀粉和支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致溶解性不同，因?yàn)橹辨湹矸鄯肿娱g在氫鍵作用下形成朿狀結(jié)構(gòu)，不容易與水分子締合成氫鍵，而支鏈淀粉由于高度的分支性，容易與水分子形成氫鍵，因此支鏈淀粉比直鏈淀粉更易溶解于冷水中。蠟質(zhì)玉米淀粉顆粒更容易溶解于冷水中。錯(cuò)質(zhì)玉米淀粉幾乎全部是支鏈淀粉分子，結(jié)晶結(jié)構(gòu)疏松不緊密，有利于水分子滲透到支鏈淀粉顆粒內(nèi)部，使淀粉膨潤脹大，所以錯(cuò)質(zhì)玉米淀粉具有較高的膨脹度。

糊化特性臘質(zhì)玉米淀粉被廣泛應(yīng)用在不同行業(yè)，然而幾乎都得加熱糊化后才能使用。糊化后的淀粉，糊的性質(zhì)，如點(diǎn)度、透明度、抗剪切能力及凝沉性，對(duì)其應(yīng)用效果有顯著的影響。蠟質(zhì)玉米淀粉中支鏈淀粉以雙螺旋結(jié)構(gòu)形式存在，通過氫鍵締合形成結(jié)晶區(qū)，通過加熱提供能量而使氧鍵斷裂，從而發(fā)生糊化現(xiàn)象。糊化過程可看做是淀粉微晶的溶融過程，顆粒發(fā)生了從有序到無序的相轉(zhuǎn)變，這個(gè)過程包括淀粉顆粒的吸水吸熱、溶脹水化、結(jié)晶態(tài)消失及糊點(diǎn)度急劇加大等復(fù)雜現(xiàn)象。

老化特性糊化的淀粉分子在溫度降到一定程度后，由于分子熱運(yùn)動(dòng)能量不足，此時(shí)直鏈淀粉分子及支鏈淀粉分子的直線部分趨向平行排列，分子鏈間以氧鍵相互吸引，最終形成微晶束。該微晶束分子間結(jié)合很牢固，水溶解性下降，老化后的淀粉很難再糊化，對(duì)于食品加工有很大影響，食品品質(zhì)大幅下降。對(duì)于蠟質(zhì)玉米淀粉，由于支鏈淀粉呈樹狀結(jié)構(gòu)，在溶液中空間障礙大，不容易于取向，所以難以老化。蠟質(zhì)玉米淀粉加水后，吸水膨脹速度較快，容易受熱轉(zhuǎn)變成糊狀，K糊化溫度低，但糊液粘度較高。同替通淀粉相比，蠟質(zhì)Hi米淀粉具存膨脹度大、透明度高和黏滯性強(qiáng)的特點(diǎn)。然而，沒有經(jīng)任何加工處理的蠟質(zhì)玉米淀粉對(duì)溫度、酸、堿都不穩(wěn)定，不容易保存儲(chǔ)藏，因此限制了其在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。為了擴(kuò)大在工業(yè)上的應(yīng)用范圍，可以采用利用物理、化學(xué)、酶法等手段，使淀粉分子鏈切斷、重排、引入新的基團(tuán)，從而促使蠟質(zhì)玉米淀粉性質(zhì)發(fā)生變化或賦予新的性質(zhì)，克服應(yīng)用時(shí)的缺陷，增加蠟質(zhì)玉米產(chǎn)品的附加值，適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。1

在食品中的應(yīng)用淀粉在食品加工中的利用面很廣,可作為粘合劑、乳化穩(wěn)定劑或添加劑,下面介紹一些蠟質(zhì)玉米淀粉已經(jīng)在食品工業(yè)中使用的例子。

米果:以糯米為原料制出的米果在日本極為流行。我國也開始有廠商引入生產(chǎn)。蠟質(zhì)玉米淀粉的膨脹力和糯米相同,也可以取代部分糯米。

餡類和醬料:一般淀粉糊化后放于貯存期容易老化變硬,而破壞原有的品質(zhì)及口感。蠟質(zhì)玉米淀粉有不易老化的特性,具有較好的保水性,粘度也較穩(wěn)定,因此配合其他淀粉使用,有增加粘度,改善表面組織及防止老化等方面作用。例如:小麥淀粉添加%~%的蠟質(zhì)玉米淀粉時(shí),面糊不易產(chǎn)生一層硬皮膜,并有保水特性,防止析水。像面包、布丁、醬料等都可以使用蠟質(zhì)玉米淀粉。尤其是利用交聯(lián)蠟質(zhì)玉米淀粉更適合應(yīng)用罐類內(nèi)容物做填充料,可以增加粘度,遇到酸性或強(qiáng)烈攪拌時(shí),仍保持高粘度。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

梁志宏 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)