0935-2608482

　　GG”和tan变化趋向如图4所示。挤压改性粉的G’和G”值均小于黑青稞原粉，且跟着喂料水分含量的添加而降低。这表白高水挤压时，挤压改性粉构成的凝胶黏弹性较差，淀粉凝胶收集较弱，凝胶的强度大幅降低。这取Wang Yanli等的研究成果雷同，认为这可能取质量降低和外链缩短相关。样品tan＜1申明其凝胶均表示出弹性类固相行为。全体上看，除了50%-70 ℃样品外，其他样品凝胶的tan都跟着温度的升高而添加。这表白样品流体性质加强，凝胶强度较弱。凝胶正在较低频次下表示更像固体（tan较低），正在较高频次下表示得更像液体（tan较高）。50%-55 ℃样品更高的tan申明其构成的凝胶流动性更好，这可能取其较高的还原糖含量、较低的WAI和SP以及短程有序布局相关。这些会使淀粉吸水溶缩坚苦，导致挤压改性粉黏度低，流动性好。50%-70 ℃样品tan跟着频次添加而降低，申明其高频下表示出更强的弹性特征，而黏性特征相对削弱 。

　　P＜0。05）。随挤压温度和水分的升高，DG值呈上升趋向。喂料水分不异时，DG值反比于温度的变化，这可能是热效应感化淀粉间和内的氢键，使双螺旋解旋，淀粉的结晶布局。温度不异时，DG值反比于喂料水分含量，是由于更多的水渗入，淀粉颗粒溶缩加强，推进淀粉糊化崩解，这取XRD成果吻合 。

　　本尝试系统研究了挤压温度和喂料水分对黑青稞淀粉布局、功能性组分和理化特征的影响，操纵相关性阐发明白了环节目标。成果表白，挤压淀粉的长程有序布局，跟着温度的升高，淀粉布局A型布局特征峰逐步消逝，V型布局构成，双螺旋布局，无定形区域沉排，短程有序提高，使得挤压改性粉的WAI和SP获得改善，峰值黏度升高。高温挤压改性粉可做为增稠剂和保水剂利用。挤压处置降低了多酚、黄酮和花青素含量，但添加了炊事纤维。

　　吴迪， 南京财经大学食物科学取工程学院副传授，硕士生导师 ， 2016年博士结业于南京大学化学专业，首批全国粮食行业科技特派员，江苏省科技副总。掌管国度天然科学基金和国度沉点研发打算“食物平安环节手艺研发”沉点专项子课题等国度级科研项目2 项，江苏省沉点研发打算（现代农业）子课题等省部级项目3 项，已正在国表里学术期刊上颁发论文40余篇，授权国度发现专利7 项。次要研究标的目的为粮油食物绿色加工及副产品分析操纵 。

　　挤压改性粉的这些特征使其正在食物工业中具有潜正在使用价值。例如，其较高的保水性能够延缓淀粉的回生，从而耽误谷物成品的货架期。因而，挤压改性粉能够做为食物添加剂用于改善食物的质地和耽误保质期。

　　青稞，禾本科大麦属，是早熟、耐寒、产量不变、顺应性强的杂粮，属于高原优良经济做物。青稞养分构成具有三高两低的特点，富含维生素、矿物质、多酚、黄酮、花青素等功能性组分，持久食用可无效削减养分缺乏症的发生。正在分歧青稞中，黑青稞的多酚品种丰硕，花青素含量较高，具有优良的抗氧化、抗癌、调理血脂、降低胆固醇、降血糖功能，有帮于防止及节制糖尿病、肥胖症等慢性疾病的发生。但黑青稞中较高的炊事纤维和较低的麸质含量也导致其成品的可口性差，不易加工成型，极大地了黑青稞功能食物的开辟。因而，若何正在高效保留黑青稞养分组分的同时改善黑青稞粉的理化和加工特征，对显著提拔全青稞产物质量的研究具有较强的现实意义。

　　-葡聚糖和还原糖的含量。低温挤压改性粉适合做为发酵食物添加剂利用。挤压还提高了样品的DG值和抗回生能力，削弱了凝胶收集构成能力，可无效延缓淀粉回生，耽误产物保质期。上述结论为杂粮成品挤压加工精准调控和功能性食物开辟供给了科学根据。挤压改性粉做为多功能食物添加剂，有帮于鞭策食物加工手艺前进 。

　　挤压前提取挤压改性粉功能性组分取淀粉布局和理化特征目标间的相关阐发成果如图5所示。喂料水分取挤压改性粉的SME极显著负相关！

　　-葡聚糖）和理化特征（糊化度（DG）、色差、水合特征、糊化特征和流变特征）测定，并通过相关性阐发明白挤压温度和喂料水分含量取淀粉布局、功能性组分和理化特征的相关性。本研究有帮于阐明黑青稞粉挤压改性过程中淀粉布局取功能性组分变化和理化特征间感化关系。

　　样品的总多酚、总黄酮和花青素含量如表2所示。取黑青稞原粉比拟，挤压改性粉的总多酚、总黄酮和花青素含量均显著降低，总多酚和总黄酮含量的变化取挤压温度和喂料水分呈反比。此中，多酚比黄酮和花青素受温度影响更显著。挤压改性粉中总多酚、总黄酮和花青素的含量的显著降低次要是由于挤压导致多酚、黄酮和花青素的降解、氧化和溶出。温度越高，其降解和氧化越严沉；喂料水分越高，消融和浸出加强，也会导致含量降低。此外，挤压过程中的剪切力会断裂多糖的部门糖苷键和氢键，使得部门连系酚变为逛离酚，而正在水热感化下，愈加舒展的淀粉链也会取多酚构成V-型复合物，导致测定值偏低。挤压后总黄酮和花青素含量断层式降低，申明黄酮和花青素对于剪切和水热感化更为。此中，55 ℃挤压改性粉的多酚和黄酮含量保留较多，是由于低温对多酚和黄酮的较小，其布局和化学性质可以或许较好地连结不变，从而使其得以较多保留。100 ℃挤压改性粉花青素保留较多，可能是花青素的糖苷化形式正在高温下比逛离形式更不变。此外，花青素取淀粉通过氢键和疏水彼此感化构成复合物，这种复合物布局能够显著提高花青素的热不变。

　　如图2所示，所有样品FTIR图谱峰形类似，申明挤压改性后并无官能团消逝和生成。R1 047/1 022和R995/1 022的值能够分歧挤出前提下短程有序和双螺旋布局的变化。由表2可知，30%-55 ℃、40%-70 ℃、50%-55 ℃和50%-70 ℃样品经反卷积处置后，R1 047/1 022显著低于黑青稞原粉，而其他样品取黑青稞原粉无显著性差别。喂料水分为30%时，30%-55 ℃、30%-70 ℃样品正在高剪切感化下，淀粉短程有序布局被；30%-85 ℃和30%-100 ℃样品正在剪切感化和热效应的配合影响下，降解后舒展的淀粉链正在后续冷却过程中发生沉排，添加其短程有序性。喂料水分为40%和50%时，跟着温度的升高，R1 047/1 022开初呈现下降趋向，是由于正在热效应的感化下，淀粉糊化，其短程有序布局被。跟着温度的进一步升高，R1 047/1 022的比值也逐步升高，可能是高温推进淀粉无定形区域发生沉排。70 ℃挤压改性粉的R1 047/1 022的比值最低，可能是由于淀粉颗粒吸水溶缩，较高剪切力和必然热效应使淀粉的短程有序布局遭到更严沉的。低温改性样品。

　　由图3可知，50%-55 ℃和50%-70 ℃样品的糊化曲线取黑青稞原粉分歧，可能取其较低的短程有序度、较低的WAI和SP以及较高的还原糖含量相关。这些特征使样品正在加热吸水过程中难以充实溶缩，从而影响了糊化特征。其余样品糊化曲线取黑青稞原粉类似，但峰值黏度呈现时间有所提前，此次要是由于挤压过程中样品颠末预糊化过程，且DG越高，峰值黏度时间提前越早。由表4可知，挤压改性粉的糊化特征特征值取黑青稞原粉存正在显著差别。

　　样品的还原糖含量见表2。挤压后，除30%-85 ℃样品外，其他样品的还原糖含量显著添加。此次要是由于正在挤压过程中，水热和剪切感化促使淀粉降解，从而发生更多还原糖。当喂料水分含量不异时，且正在85 ℃时最低。这一现象可能取淀粉的短程有序布局变化亲近相关，高温推进了淀粉的糊化和降解，但过高的温度反而导致还原糖的进一步。正在55 ℃和70 ℃前提下，挤压改性粉中的还原糖含量高于85 ℃和100 ℃的样品。挤压温度不异时，还原糖含量随喂料水分含量的添加而显著添加，这可能是因为水的塑化感化添加了淀粉链的流动性，使充实溶缩的淀粉颗粒正在剪切力和酶解感化下更易发生降解。30%-85 ℃样品的还原糖含量取黑青稞原粉无显著差别，可能是由于正在此前提下淀粉遭到的剪切力最小，淀粉颗粒程度不高，几乎无还原糖发生。50%-55 ℃样品的还原糖含量最高，一方面可能是部门淀粉酶正在此前提下未完全失活，仍能催化淀粉水解成还原糖；另一方面，这取淀粉链的断裂程度较高相关，这取前面的淀粉有序布局成果相吻合。改性后的黑青稞粉因还原糖含量高，适合用于发酵和糖酵解过程。例如，正在制做面包时，更多的还原糖可认为酵母发酵供给更多的糖源，提高发酵效率，使面包愈加松软。正在啤酒酿制中，更多的还原糖能够加快糖化过程，提高糖化效率，进而提拔啤酒的风味和质量。

　　由表2可知，取黑青稞原粉比拟，改性样品的SDF含量均显著升高，此次要是因为挤压过程中剪切感化打断了纤维之间的氢键，导致纤维素、半纤维素和木质素降解，从而添加了SDF的含量。IDF的变化趋向则有所分歧：正在55 ℃前提下挤压改性粉的IDF含量降低，这可能是因为该温度下剪切感化较强，导致IDF部门为SDF；而40%-100 ℃、50%-85 ℃和50%-100 ℃前提下的样品IDF含量相较于黑青稞原粉显著升高。

　　L*值介于66。50到70。81之间，显著低于黑青稞原粉（78。87），挤压后样品的ab*和WI值均显著添加。喂料水分含量必然，随温度的升高，挤压改性粉的L*值全体呈现先升高后降低的趋向，正在85 ℃时最高。但ab*和WI值随温度和喂料水分变化的纪律不较着。挤压改性粉的L*值正在85 ℃时最高可能是正在该前提下淀粉遭到的剪切力相对较低，淀粉布局较小，还原糖含量最低，美拉德反映较少。ab*和WI值随温度和喂料水分的变化无较着纪律，申明挤压处置对色泽的影响可能取多种要素相关。起首，挤压处置可能导致黑青稞原粉中花青素等色素成分的浸出和氧化使得颜色暗淡。其次，挤压处置后，挤压改性粉的DG值较着添加，淀粉部门糊化或裂解会发生逛离糖，取赖氨酸和其他氨基酸的逛离结尾发生美拉德反映。别的，挤压处置会改变黑青稞原粉的水合特征，也会影响挤压改性粉颜色 。

　　-葡聚糖含量的影响也十分显著。除30%-85 ℃和30%-100 ℃样品外，挤压均显著添加了样品中-葡聚糖的含量。全体来看，55 ℃和70 ℃挤压改性粉的-葡聚糖含量增幅高于85 ℃和100 ℃挤压改性粉，且跟着挤压温度和喂料水分的升高，-葡聚糖含量增幅逐步下降。这一现象可能取挤压过程中物料遭到的剪切感化强度相关。正在55 ℃和70 ℃前提下，物料遭到更强的剪切感化，了黑青稞原粉中的细胞壁和胚乳，断裂了淀粉和纤维的糖苷键和氢键，从而了更多的-葡聚糖。而正在85 ℃和100 ℃前提下，物料遭到的剪切力较小，导致糖苷键和氢键较少，-葡聚糖的增幅因而下降 。

　　P＜0。05）。当喂料水分质量分数为30%时，挤压改性粉的WAI、WSI和SP均显著高于黑青稞原粉，此次要是由于挤压过程中剪切感化使淀粉颗粒分裂，有序布局被，间和内的氢键断裂，双螺旋解旋，从而更多的羟基取水接触。同时，纤维被降解，出更多取水连系的位点。此外，WSI的添加还取SDF的添加和还原糖的发生相关。正在喂料水分质量分数为40%和50%时，挤压改性粉的WAI和SP随温度升高而添加，取Zhang Zhuo等的研究成果类似。这可能是由于高温有益于淀粉的糊化和膨缩。55 ℃和70 ℃挤压改性粉的WAI和SP低于85 ℃和100 ℃挤压改性粉，这表白正在较高温度下，淀粉颗粒吸水溶缩，遭到更大剪切力和热效应感化，短程有序布局遭到更严沉的，水合能力降低。挤压改性粉的WSI随温度升高呈现先升高后降低的趋向，正在70 ℃时达到最大值。WSI的变化取SDF的添加和还原糖的发生亲近相关 。

　　图1成果显示，黑青稞原粉正在15°、17°、18°和23°处呈现出强烈的衍射峰，为典型的A型布局。正在20°处察看到较弱的衍射峰，表白存正在少量V型布局。挤压后，A型峰强度降低，以至消逝，V型峰强度随温度上升逐步加强。55 ℃和70 ℃挤压改性粉仍可见A型峰，是由于低温挤压时淀粉链舒展不完全，仅部门螺旋布局解旋糊化。而85 ℃和100 ℃挤压改性粉的A型布局不较着，表白高温下大部门淀粉糊化，双螺旋解旋，长程有序性降低。解旋的淀粉可能取黑青稞原粉中的客体（如脂质、多酚等）构成淀粉-脂质或淀粉-多酚复合物，使得样品呈现了V型布局。由表1可知，挤压改性粉的RC为12。53%～19。00%，低于黑青稞原粉（25。12%）。跟着温度和喂料水分的升高，挤压改性粉的RC呈下降趋向。正在喂料水分不变时，挤压改性粉的RC取温度呈反比关系，高温推进淀粉螺旋解旋，降低其长程有序性。同时，剪切感化通过淀粉内和间的氢键，使淀粉螺旋布局解旋，构成更多无定形布局，降低样品的RC。然而，也有研究表白挤压过程中淀粉链降解会构成短曲链，可取逛离的脂质、多酚等客体构成V型复合物，从而添加样品的RC。温度不变时，样品RC随喂料水分添加而下降，可能是更多水的渗入加强了淀粉颗粒的溶缩，使其正在剪切感化下长程有序性被。

　　R1 047/1 022 所表征的淀粉短程有序布局构成相关，这种布局变化使淀粉更易取水连系，提拔WAI和SP，进而加强糊化特征。喂料水分的添加次要加强了塑化感化，加强了物料流动性，缩短其正在螺杆内的逗留时间，降低SME和流变特征，削减多酚热降解，有益于多酚、黄酮、花青素等活性成分保留 。

　　SME值的凹凸能够无效反映样品的挤压程度。如表1所示，分歧挤压前提处置的样品SME值存正在显著差别。

　　由表3可知，挤压改性粉的DG值全体介于39。63%到94。38%之间，显著高于黑青稞原粉（15。14%。

　　P＜0。05），这可能是因为高温高湿成了更多抗性淀粉，导致丈量值偏大。此外，55 ℃挤压改性粉的TDF取黑青稞原粉无显著差别，此次要是因为剪切感化较强，次要发生IDF向SDF的改变，导致总量变化不大。其他样品的TDF含量均添加，这可能是因为正在更高的温度下，热和剪切感化不只使IDF部门为SDF，还生成了更多的抗性淀粉，这些抗性淀粉正在测定过程中被划为IDF，最终导致TDF含量添加 。

　　综上，挤压过程中黑青稞粉正在糊化、塑化取剪切配合感化下调控淀粉布局取功能性组分变化，进而影响挤压改性粉的理化特征。温度升高次要加强了糊化感化，促使淀粉DG显著上升、RC下降，淀粉链充实舒展，取。

　　P＜0。01），申明水塑化感化通过提拔物料正在挤压时的流动性降低SME。SME取总多酚含量呈正相关，这可能取高水分挤压，物料流动性加强，正在螺杆中逗留时间较短，导致多酚较少相关。挤压温度取挤压改性粉的DG、IDF、崩解值极显著正相关，并取总多酚、-葡聚糖、RC呈极显著负相关（P＜0。01）。正在低温前提下，总多酚和-葡聚糖含量较高，淀粉舒展不完全，取多酚接触较少，多酚对于淀粉的长程有序影响较低。跟着温度的升高，淀粉的DG添加、RC降低，淀粉链舒展，取多酚的接触更多，构成更多的V型复合物，使得IDF含量添加。同时，-葡聚糖取淀粉的彼此感化加强，了水的流动性，添加了系统的黏度。WAI、SP取糊化特征（峰值黏度、峰谷黏度、崩解值和最终黏度） 和R1 047/1 022 呈显著正相关 ，取还原糖含量和WSI显著负相关。申明淀粉短程有序度越高，越有益于淀粉的膨缩吸水添加其糊化特征；此外，SDF和还原糖的溶出导致WSI变大，同时其取淀粉合作吸水会障碍淀粉颗粒的吸水溶缩能力 。

　　汤晓智， 南京财经大学食物科学取工程学院传授，博士生导师 ， 美国堪萨斯州立大学谷物科学系博士、博士后。江苏省高条理立异创业打算引进人才，江苏高档学校优良科技立异团队“粮油食物绿色精湛加工手艺”带头人。次要社会兼职：全国生化检测尺度化手艺委员会委员；全国特殊食物尺度化手艺委员会委员，特殊医学用处配方食物、特殊炊事食物抽检监测专家委员会委员；中国粮油学会小麦加工取面条成品分会委员；《Journal of Future Foods》 编委。次要研究标的目的：天然生物高的布局调控，功能润色及财产化使用；粗杂粮的绿色精湛加工取功能产物创制；食物平安风险因子的快速检测及风险物阻控消减手艺研究。做为首席科学家承担了“十三五”国度沉点研发打算沉点专项项目；已正在国表里学术期刊上颁发论文200余篇，此中SCI收录论文120余篇，ESI高被引论文9 篇，持续入选2021、2022、2023年全球前2%顶尖科学家榜单 。

　　R995/1 022 值较低， 高温改性样品取黑青稞原粉无显著性差别的成果取短程有序布局变化纪律雷同，这可能是双螺旋布局的取生成的合作导致。喂料水分不异，85 ℃挤压改性粉较高的双螺旋比例可能归因于挤压时较小的剪切感化取充脚热量会推进淀粉无定形区域沉排 。

　　P＜0。05），正在39。91～347。87 kJ/kg，且30%-55 ℃样品的SME值最高，是由于此时淀粉吸水溶缩但尚未完全糊化，挤压改性粉流动性较差，物料正在筒内逗留时间更长，遭到的剪切感化较强。50%-85 ℃样品的SME值最低，是因为淀粉糊化降解，质量降低，挤压改性粉由固体改变为黏弹性流体，黏度显著降低，物料正在筒内快速流过，遭到的剪切感化较小。当喂料水分含量连结不变时，跟着挤压温度升高，SME值降低，这是由于高温推进了淀粉糊化，加强了物料的流动性，从而削减了物料取螺杆及筒体之间的摩擦。正在温度连结不变的环境下，跟着喂料水分含量的添加，SME值降低，这可能是因为水的塑化感化加强了物料的柔韧性，进而削减了摩擦 。