支链聚合度对菠萝蜜种子淀粉理化特性的影响

张彦军(1982—)，男，中国热带农业科学院香料饮料研究所副研究员，博士。

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谭乐和(1968—)，男，中国热带农业科学院香料饮料研究所研究员，本科。E-mail:

菠萝蜜(ArtocarpusheterophyllusLam.)为桑科(Moraceae)，起源于印度，目前在中国海南、广东和广西等地均有种植，主栽品种主要是马来西亚1～6号和11号等。菠萝蜜由外皮、黄色果肉、鳞茎和种子组成，种子富含大量淀粉，占干物质的60%～80%[1]。前期研究发现菠萝蜜种子淀粉(jackfruit seed starch，JFSS)具有特殊的功能特性，例如低黏性、小粒径、高溶解度、强吸水和吸油能力等；并且具有独特的结构，包括高比例的A链(DP 6～12)、低比例的B2链(DP 13～24)和B3链(DP≥37)以及较短的平均链长[2-3]。也有研究[4]报道JFSS是一种包埋微胶囊的新型壁材。因此，JFSS可作为研究淀粉精细结构的优质材料之一。

淀粉作为一种天然高分子物质，广泛应用于食品加工领域，其理化特性直接关系到淀粉质食品的食用品质及贮藏稳定性等，因此受到食品科研人员的广泛关注[5]。近年来研究[6-7]发现，淀粉理化特性受淀粉组成(直链淀粉和支链淀粉的比例、脂质复合物的量)、分子结构(直链淀粉和支链淀粉分子量、支链淀粉链长分布)和结晶结构(结晶类型、结晶区和无定形区的比)等影响。然而，支链聚合度对淀粉理化特性影响的研究未见报道。

本课题组[1]前期研究JFSS性质时发现，分离的支链淀粉具有不同聚合度，且不同品种JFSS的理化特性存在显著差异。本研究拟以不同聚合度的支链淀粉和不同品种JFSS直链淀粉混合成的菠萝蜜淀粉为研究对象，采用差式扫描量热仪(Differential scanning calorimetry，DSC)、快速黏度分析仪(Rapid visco analyser，RVA)、X-射线衍射仪(X-ray diffraction，XRD)和衰减全反射傅里叶变化红外光谱(Attenuated total reflectance-Fourier transformed infrared，ATR-FTIR)比较支链聚合度对JFSS理化特性影响的差异性，为解析JFSS分子结构提供理论借鉴；探究不同支链聚合度与JFSS理化特性间的相关性，并基于不同支链聚合度，分析冻融稳定性、热特性、糊化特性、结晶结构和短程分子有序度间的相关性，为解析支链聚合度对JFSS理化特性的影响机理提供参考，为进一步探究淀粉结构提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

菠萝蜜种子：海南兴隆本地品种(BD)和异国引进品种马来西亚1号(M1)、马来西亚5号(M5)、马来西亚6号(M6)、马来西亚11号(M11)，中国热带农业科学院香料饮料研究所；

硫代硫酸钠、盐酸、无水乙醇、甲醇：分析纯，西陇科学股份有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

差式扫描量热仪：Q2000型，美国TA公司；

快速黏度分析仪：TechMaster型，澳大利亚Perten公司；

多功能X-射线衍射仪：D1-system型，英国Bede公司；

衰减全反射傅里叶变换近红外光谱：Nicolet 6700型，美国Thermo公司；

离心机：LXJ-IIB型，上海安亭科学仪器厂；

冷冻干燥机：Scientz-18ND型，宁波新芝生物科技股份有限公司；

水浴恒温振荡器：SHZ-C型，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；

电热恒温鼓风干燥箱：Blue pard型，上海一恒科学仪器有限公司；

脱壳机：SY-100C型，台州市鲨鱼食品机械有限公司；

多功能磨浆机：HX-PB908型，佛山市海迅电器有限公司；

胶体磨：80型，上海科劳机械厂。

1.2 方法

1.2.1 菠萝蜜种子淀粉的提取 根据文献[8]修改如下：使用脱壳机将种子去壳，用磨浆机粗粉碎，再于胶体磨细粉碎。过200目筛后，水洗去除可溶性糖。5 000 g/min离心10 min，沉淀与0.5 mol/L硫代硫酸钠按质量比1∶1混合搅拌36 h。再次离心(5 000 g/min，10 min)，刮去沉淀物上层褐色皮，多次水洗后用1.0 mol/L盐酸中和至pH 7.0。离心(5 000 g/min，10 min)，沉淀用质量分数50%无水乙醇进一步洗涤。沉淀物冷冻干燥至水分含量低于13%，得到JFSS。

1.2.2 直链淀粉和支链淀粉的分离 根据文献[2]修改如下：JFSS加蒸馏水配制成质量分数3%，100 ℃水浴摇床加热1 h，5 000 g/min离心10 min，沉淀物保存备用，上清液加入1/2体积无水乙醇，静置12 h后，再次离心(5 000 g/min，10 min)，沉淀为湿直链淀粉。上述保存的沉淀物加蒸馏水配制成质量分数3%，100 ℃水浴摇床加热1 h，离心(5 000 g/min，10 min)，所得沉淀加入甲醇配制成质量分数80%，涡旋5 min，离心(5 000 g/min，10 min)，沉淀即为湿支链淀粉。湿直链淀粉和支链淀粉冷冻干燥至水分含量

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