荸薺，又稱馬蹄或地栗，其塊莖是主要食用部分，直鏈淀粉含量高達(dá)22%～27%。荸薺淀粉（EDS）具有優(yōu)良的冷凝膠性能、較低的糊化溫度和獨(dú)特的光滑口感，在傳統(tǒng)食品加工及現(xiàn)代食品工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用，常用于制作點(diǎn)心、甜品及涼粉等食品，尤其在我國(guó)南方地區(qū)深受歡迎。然而，EDS仍存在一些缺點(diǎn)，如糊化后凝膠易發(fā)生離水現(xiàn)象、質(zhì)地不夠穩(wěn)定、保水性較差、剪切阻力低，并且在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中易發(fā)生老化及質(zhì)構(gòu)劣變等，影響其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。改性淀粉通常比天然淀粉具有更好的性能，與化學(xué)法改性和酶法改性相比，添加多糖的改性被認(rèn)為是一種更安全、無(wú)毒的物理改性方法。

本課題組采用超聲輔助酶解法從桃金娘（

Rhodomyrtus tomentosa

）果實(shí)中提取得到一種中性多糖，主要由半乳糖（38.77%）、葡萄糖（5.80%）和甘露糖（55.43%）組成，分子質(zhì)量為11.638 kDa。該多糖不僅具有良好的熱穩(wěn)定性和較強(qiáng)的自由基清除能力，還具備顯著的多孔結(jié)構(gòu)特性。這些性質(zhì)使其具有作為淀粉改性劑的潛力。

賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院的段秋霞、張琳和劉艷*等人旨在探討RTP對(duì)EDS性質(zhì)的影響及其作用機(jī)制。通過(guò)向EDS體系中添加不同濃度的RTP，采用快速黏度分析儀（RVA）、質(zhì)構(gòu)儀、掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）儀、X射線衍射（XRD）儀、差示掃描量熱（DSC）儀、低場(chǎng)核磁共振（LF-NMR）分析儀及磁共振成像（MRI）技術(shù)，系統(tǒng)考察RTP添加量對(duì)EDS的糊化特性、凝膠特性、熱力學(xué)特性及水分分布的影響，以期為RTP在EDS食品行業(yè)中的應(yīng)用提供新的思路，并為開(kāi)發(fā)新型功能性淀粉基食品提供理論和技術(shù)參考。

1 復(fù)配體系凝膠的外觀分析

由圖1可知，所有樣品均形成結(jié)構(gòu)完整、顏色乳白、表面光滑的凝膠。隨著RTP含量的增加，凝膠外觀變得更加致密、堅(jiān)實(shí)，初步表明RTP的加入對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)的緊密性具有一定促進(jìn)作用。

2 溶解度和膨脹力分析

淀粉的溶解性和膨脹力不僅影響淀粉的糊化特性，而且影響淀粉的凝膠作用和消化特性。影響淀粉溶解度的主要因素是分子間的作用力，淀粉分子間的約束力越大，受熱后分子間的半徑變化越小，膨脹度越低，直鏈淀粉析出越少，溶解度也越低。如圖2所示，不同RTP添加量對(duì)EDS的溶解度影響并不顯著，表明RTP與EDS在溶解過(guò)程中的相互作用力較弱，兩者的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)使得它們?cè)谒肿拥淖饔孟挛茨軐?duì)彼此的溶解行為產(chǎn)生明顯的促進(jìn)或抑制效果。膨脹力可以評(píng)價(jià)水分子與淀粉鏈結(jié)晶和無(wú)定形區(qū)域之間相互作用的量度，用于反映淀粉與水分子成鍵的能力。與EDS相比，0.05% RTP顯著提高了EDS的膨脹力，達(dá)到最高值（326.34 g/g），這是因?yàn)檫m量的RTP能夠與EDS分子發(fā)生一定的相互作用，改變了淀粉分子的空間結(jié)構(gòu)，使其更容易吸收水分，從而促進(jìn)了膨脹，然而隨著RTP添加量的進(jìn)一步增加，EDS的膨脹力逐漸下降，當(dāng)RTP添加量達(dá)到0.2%時(shí)，膨脹力降至285.84 g/g，原因是RTP與EDS分子之間形成了過(guò)于緊密的結(jié)合，抑制了淀粉顆粒的膨脹。當(dāng)RTP添加量為0.05%時(shí)最佳，EDS膨脹力達(dá)到最高。在食品加工中，如制作糕點(diǎn)、布丁等，較高的膨脹力使淀粉能吸收更多水分，讓產(chǎn)品質(zhì)地更蓬松、柔軟，口感更好。當(dāng)RTP添加量超過(guò)0.05%，EDS的膨脹力逐漸下降，說(shuō)明過(guò)高含量的RTP會(huì)抑制EDS顆粒膨脹，無(wú)法滿足食品加工對(duì)淀粉膨脹性能的需求。

3 糊化特性分析

糊化特性是評(píng)價(jià)淀粉熱加工行為和功能性能的關(guān)鍵指標(biāo)，直接關(guān)系到其在食品中的應(yīng)用表現(xiàn)，如增稠性、穩(wěn)定性和感官品質(zhì)。由表1和圖3可知，不同EDSRTP凝膠體系的糊化特性參數(shù)呈現(xiàn)一定規(guī)律。EDS-RTP復(fù)配凝膠體系的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、崩解值、回生值及糊化溫度均隨RTP添加量的增加而降低（表1）。結(jié)果表明，RTP的添加顯著改變了EDS的糊化特性，這與康志敏等關(guān)于砂仁多糖對(duì)小麥淀粉理化性質(zhì)影響的結(jié)論一致。與EDS相比，復(fù)配體系的崩解值呈下降趨勢(shì)，表明0.05%～0.2% RTP的添加可提高EDS的熱穩(wěn)定性。此外，EDS的回生值隨RTP添加量的增加而降低，且在RTP添加量為0.2%時(shí)EDS-RTP凝膠體系的回生值達(dá)到最低，表明RTP能有效延緩EDS的短期回生。同時(shí)，RTP的添加降低了EDS的糊化溫度，這與甜菜果膠對(duì)小麥淀粉糊化溫度的影響相似。該現(xiàn)象可能源于RTP與淀粉顆粒之間的水分競(jìng)爭(zhēng)作用，使得淀粉顆粒的可用水含量減少，從而降低其耐熱性，加速糊化進(jìn)程。

糊化溫度是指淀粉顆粒開(kāi)始吸水膨脹并發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的溫度范圍。RTP的添加使EDS的糊化溫度明顯降低。這一變化在快速食品加工領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，例如在方便粥和即食湯料等產(chǎn)品生產(chǎn)中，較低的糊化溫度有助于縮短熱加工時(shí)間、降低能源消耗，從而提升整體生產(chǎn)效率。此外，較低的糊化溫度還有助于保留熱敏性營(yíng)養(yǎng)成分，如維生素和風(fēng)味物質(zhì)，從而提升產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與感官特性。在低溫烘焙或凝膠類（如果凍、布丁等）食品的加工中，低糊化溫度可促進(jìn)淀粉形成更細(xì)膩均勻的凝膠結(jié)構(gòu)，改善產(chǎn)品口感和質(zhì)地。崩解值是衡量淀粉糊熱穩(wěn)定性和抗剪切性能的關(guān)鍵參數(shù)，較低的崩解值通常表明樣品在熱處理和機(jī)械擾動(dòng)下具備更優(yōu)的黏度保持性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由表1可知，隨著RTP添加量從0%增加至0.2%，崩解值明顯降低，說(shuō)明RTP能有效改善EDS的熱穩(wěn)定性與抗剪切性能。這一特性在食品工業(yè)中至關(guān)重要，例如在醬料、罐頭等需要高溫殺菌或長(zhǎng)時(shí)間攪拌的加工中，低崩解值的淀粉體系能維持穩(wěn)定的質(zhì)地和口感，避免產(chǎn)品出現(xiàn)分層、變稀等問(wèn)題。

4 凝膠特性分析

凝膠特性反映了淀粉及其復(fù)配體系的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和口感品質(zhì)，直接影響食品的質(zhì)地與風(fēng)味。全質(zhì)構(gòu)分析通過(guò)模擬口腔咬合動(dòng)作，測(cè)定硬度、彈性、黏性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)，能夠有效揭示RTP對(duì)EDS凝膠結(jié)構(gòu)及質(zhì)地的調(diào)控作用。由表2可知，較低的RTP添加量（0.05%）對(duì)EDS-RTP凝膠硬度及強(qiáng)度的影響不顯著，但仍呈現(xiàn)一定的上升趨勢(shì)。相比之下，高添加量RTP（0.1%～0.2%）對(duì)凝膠硬度和強(qiáng)度的提升作用較為顯著。這可能是由于RTP與淀粉顆粒之間的相互作用促進(jìn)了淀粉的老化過(guò)程，增強(qiáng)了分子間的鍵合力，從而改善了凝膠的內(nèi)在穩(wěn)定性。對(duì)于EDS-RTP凝膠的黏性，0.05% RTP的加入影響不顯著，但隨著RTP添加量的提高（0.1%～0.2%），EDSRTP凝膠的黏性明顯降低。這可能是由于RTP促進(jìn)了淀粉網(wǎng)絡(luò)緊密排列，使凝膠的自由水含量減少，從而降低了體系的黏附性。在咀嚼性方面，與EDS相比，添加0.05% RTP無(wú)顯著影響，而0.1%～0.2% RTP顯著增強(qiáng)凝膠的咀嚼性，說(shuō)明較高含量RTP可改善凝膠的結(jié)構(gòu)致密性并提高耐咀嚼性。此外，RTP的加入對(duì)EDS-RTP凝膠彈性的影響較小，表明其主要調(diào)控淀粉凝膠的強(qiáng)度及質(zhì)構(gòu)特性，而對(duì)彈性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成作用有限。本研究結(jié)果與羅玉關(guān)于含蠟質(zhì)玉米淀粉-涼粉草多糖體系的研究結(jié)果相似，進(jìn)一步驗(yàn)證了外源多糖通過(guò)影響淀粉重結(jié)晶過(guò)程對(duì)凝膠整體結(jié)構(gòu)特性的調(diào)控作用。

凝膠強(qiáng)度和硬度是評(píng)價(jià)RTP對(duì)EDS凝膠特性影響的核心指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，0.2% RTP的添加效果最佳，EDS-RTP凝膠強(qiáng)度和硬度達(dá)到最大值。凝膠強(qiáng)度與硬度直接反映淀粉凝膠抵抗外力破壞的能力，是衡量凝膠品質(zhì)與穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)，且與食品的口感、貨架期及加工適應(yīng)性密切相關(guān)。在實(shí)際食品應(yīng)用中，較高的凝膠強(qiáng)度和硬度對(duì)果凍、布丁等凝膠類食品的成型性和穩(wěn)定性具有重要意義，可提升產(chǎn)品外觀和口感；在肉制品加工中，則有助于增強(qiáng)肉糜的黏結(jié)性和持水性，改善產(chǎn)品質(zhì)地及出品率。相比之下，雖然EDS-0.15% RTP組各參數(shù)表現(xiàn)良好，但0.2%的RTP添加量在強(qiáng)化凝膠強(qiáng)度和硬度方面更為顯著，更能滿足高品質(zhì)凝膠食品的加工需求。

5 微觀結(jié)構(gòu)分析

利用SEM可直接觀察EDS-RTP凝膠的微觀結(jié)構(gòu)變化，有助于揭示RTP添加量對(duì)凝膠內(nèi)部形貌和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，為解釋其宏觀質(zhì)構(gòu)特性提供微觀依據(jù)。如圖4所示，隨著RTP添加量逐步升高，EDS-RTP凝膠內(nèi)部孔洞明顯增大，孔壁變厚且表面更加光滑，整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則分布特征。在低RTP添加量（0%～0.1%）條件下，凝膠孔洞增大且結(jié)構(gòu)紊亂，表明多糖與淀粉分子之間開(kāi)始發(fā)生相互作用。加入0.15% RTP時(shí)，凝膠形成了規(guī)整的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，孔壁略顯粗糙且厚度適中，表明二者的相互作用達(dá)到了較佳平衡，微觀結(jié)構(gòu)有序且穩(wěn)定。RTP添加量進(jìn)一步提升至0.2%時(shí)，孔壁變得更厚且粗糙，但蜂窩狀結(jié)構(gòu)特征減弱，可能因高添加量RTP干擾了分子的有序排列，影響了凝膠網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性?？妆诤穸鹊脑黾又饕从谀z形成過(guò)程中多糖與淀粉間水分的激烈競(jìng)爭(zhēng)，限制了淀粉分子鏈的移動(dòng)，促進(jìn)聚集形成更致密的孔壁結(jié)構(gòu)。這一微觀結(jié)構(gòu)變化與凝膠硬度的提升密切相關(guān)，表明較高添加量RTP能夠有效抑制淀粉的溶脹與糊化，促進(jìn)穩(wěn)定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從而增強(qiáng)凝膠的機(jī)械強(qiáng)度。綜上所述，不同添加量RTP顯著影響EDS凝膠的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能。其中，RTP添加量0.15%條件下形成的凝膠具有規(guī)整的蜂窩狀結(jié)構(gòu)和適中的孔壁厚度，兼顧了抑制淀粉過(guò)度溶脹與凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，表現(xiàn)出最佳的機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)特性，優(yōu)于其他條件，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

6 水分分布分析

LF-NMR是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確反映食品體系中水分的遷移狀態(tài)與結(jié)合方式。通過(guò)測(cè)定樣品的弛豫時(shí)間（

T

2 ），可區(qū)分自由水、結(jié)合水和弱結(jié)合水等不同形式，揭示復(fù)配體系內(nèi)部水分狀態(tài)變化。結(jié)合MRI技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)水分在樣品內(nèi)部空間分布的可視化分析，有助于深入理解多糖添加對(duì)淀粉凝膠微觀結(jié)構(gòu)和水分分布調(diào)控的作用機(jī)制。圖5展示了RTP添加量對(duì)EDS-RTP凝膠體系中水分狀態(tài)的影響。不同T2峰區(qū)域?qū)?yīng)不同類型的水分。

T

21 （＜1 ms）對(duì)應(yīng)結(jié)合水，其被淀粉分子緊密束縛，分子運(yùn)動(dòng)高度受限，導(dǎo)致弛豫過(guò)程加快，呈現(xiàn)較短的弛豫時(shí)間。

T

22 （1～100 ms）對(duì)應(yīng)不易流動(dòng)水，水分子受一定限制但仍具備部分流動(dòng)性。

T

23 （＞100 ms）對(duì)應(yīng)自由水，具有較高的流動(dòng)性，弛豫時(shí)間較長(zhǎng)。

由表3可知，EDS中結(jié)合水峰面積占比（

A

21 ）為7.508%，隨著RTP的加入，

A

21 均顯著增加，說(shuō)明添加RTP使更多水分以結(jié)合水的形式存在，表明RTP與淀粉分子相互作用，促進(jìn)了對(duì)水分的束縛。而不同RTP添加量的EDS中不易流動(dòng)水峰面積占比（

A

22 ）沒(méi)有顯著變化。EDS中自由水峰面積占比（

A

23 ）為89.971%，隨著RTP的加入，

A

23 顯著降低，與結(jié)合水變化趨勢(shì)相反，進(jìn)一步表明RTP促使自由水最后向結(jié)合水轉(zhuǎn)變，這會(huì)影響淀粉凝膠的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。進(jìn)一步結(jié)合凝膠特性分析可知，隨著RTP添加量的增加，凝膠硬度和強(qiáng)度顯著提升，而黏性則下降。這種性能上的改變與水分狀態(tài)的轉(zhuǎn)變高度相關(guān)。自由水的減少意味著體系中水分的流動(dòng)性降低，淀粉鏈段間的相互作用增強(qiáng)，從而構(gòu)建出更加致密穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)。因此，LF-NMR結(jié)果不僅揭示了RTP對(duì)水分結(jié)合狀態(tài)的調(diào)控能力，也從微觀層面解釋了其對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)性能的改善機(jī)制，驗(yàn)證了RTP作為淀粉凝膠結(jié)構(gòu)調(diào)控劑的可行性與有效性。

采用MRI技術(shù)對(duì)水分在樣品中的空間分布進(jìn)行可視化分析。如圖6所示，RTP添加對(duì)EDS-RTP凝膠水分分布的影響較為顯著。圖像中的顏色變化反映了水分含量差異，其中紅色區(qū)域表示水分含量較高，藍(lán)色和綠色區(qū)域則對(duì)應(yīng)較低的水分含量。在EDS樣品中，水分分布較為均勻，內(nèi)部區(qū)域主要呈紅色，表明中心區(qū)域水分含量較高；而邊緣部分則出現(xiàn)明顯的藍(lán)色和綠色區(qū)域，說(shuō)明存在一定程度的水分遷移或損失。隨著RTP添加量的增加，水分分布呈現(xiàn)出一定變化，尤其在邊緣區(qū)域，顏色變化趨勢(shì)更為明顯。在EDS-0.05% RTP和EDS-0.1% RTP樣品中，紅色區(qū)域仍占主導(dǎo)，但相比純EDS樣品，水分分布更為集中，邊緣區(qū)域的水分損失有所減少，表明RTP的添加可能增強(qiáng)了體系的保水能力。在EDS-0.15% RTP和EDS-0.2% RTP樣品中，紅色區(qū)域的均勻性進(jìn)一步增強(qiáng)，整體水分分布更加穩(wěn)定，邊緣的藍(lán)色和綠色區(qū)域明顯減少，表明隨著RTP添加量的提高，水分束縛能力逐步增強(qiáng)，凝膠的保水性能得到顯著優(yōu)化?？傮w來(lái)看，RTP的添加提升了EDS凝膠的持水性，減少了水分遷移和流失。較高添加量的RTP可能通過(guò)與淀粉分子形成更緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，限制水分自由流動(dòng)，從而使凝膠體系內(nèi)的水分分布更加均勻。此外，較高的RTP添加量可能會(huì)導(dǎo)致水分更多以結(jié)合水的形式存在，進(jìn)一步增強(qiáng)凝膠的穩(wěn)定性。這與LF-NMR分析結(jié)果相印證，即RTP促進(jìn)自由水向結(jié)合水的轉(zhuǎn)化，提高凝膠的水分穩(wěn)定性，有助于改善凝膠的貯藏性能和質(zhì)構(gòu)特性。此外，較高添加量的RTP可能促使更多水分以結(jié)合水形式存在，進(jìn)一步增強(qiáng)凝膠的穩(wěn)定性。0.15% RTP在改善EDS水分特性方面表現(xiàn)最佳。從結(jié)合水與自由水比例來(lái)看，RTP促進(jìn)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，且0.15% RTP添加量下凝膠的結(jié)合水占比較高，自由水占比較低，既保證了凝膠內(nèi)部水分維持質(zhì)地，又減少了自由水帶來(lái)的不穩(wěn)定性，有效延緩食品貯藏過(guò)程中的水分散失與變質(zhì)。在水分分布均勻性方面，0.15% RTP使EDS-RTP凝膠的水分分布更為穩(wěn)定，紅色區(qū)域更加均勻，邊緣藍(lán)色和綠色區(qū)域明顯減少。以果凍類食品為例，該特性有助于避免水分遷移引起的口感差異，提升產(chǎn)品整體品質(zhì)。雖然0.2% RTP在水分束縛方面效果顯著，但較高添加量可能影響其他物理特性；而0.05%和0.1% RTP雖具一定作用，但在增強(qiáng)水分束縛及分布均勻性方面不及0.15% RTP明顯。

7 FTIR分析

FTIR是一種重要的分子結(jié)構(gòu)表征技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)物質(zhì)中不同官能團(tuán)的特征吸收峰，能夠揭示樣品中分子間的相互作用及結(jié)構(gòu)變化。如圖7所示，隨著RTP添加量的增加，EDS-RTP凝膠的分子間相互作用顯著變化。3 283.8～3 326.1 cm -1 范圍內(nèi)的O—H伸縮振動(dòng)峰表明體系中存在大量羥基，且峰位隨RTP添加量升高略有漂移，反映出氫鍵作用的增強(qiáng)。2 909.9～2 928.9 cm -1 范圍內(nèi)的C—H伸縮振動(dòng)峰則表明凝膠結(jié)構(gòu)中富含碳水化合物，RTP的添加未對(duì)該峰位產(chǎn)生明顯影響。1 646.5～1 648.6 cm -1 范圍內(nèi)的C—O—O伸縮振動(dòng)峰僅在低RTP添加量（0.05%）時(shí)明顯出現(xiàn)，而在較高添加量（≥0.1%）時(shí)逐漸減弱甚至消失。這可能是由于隨著RTP添加量的增加，多糖逐步取代了部分淀粉分子間的結(jié)合位點(diǎn)，改變了原有的分子間相互作用模式，進(jìn)而引起凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重組和調(diào)整。具體表現(xiàn)為凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)從低RTP添加量時(shí)較為分散的結(jié)合狀態(tài)，向中RTP添加量（如0.15%）時(shí)形成規(guī)整的蜂窩狀有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。而RTP添加量過(guò)高（≥0.2%）時(shí)，過(guò)量的多糖會(huì)干擾分子排列，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有序性下降，表現(xiàn)為該振動(dòng)峰的消失及微觀結(jié)構(gòu)的紊亂。這一結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程與上述微觀結(jié)構(gòu)及水分結(jié)合狀態(tài)的變化相印證，共同影響凝膠的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。C—O—H的變形振動(dòng)峰出現(xiàn)在1 363.4～1 367.6 cm -1 之間，C—O的伸縮振動(dòng)峰出現(xiàn)在1 000～1 006.3 cm -1 之間，這2 個(gè)峰的變化表明RTP可能干涉到淀粉糖苷鍵周?chē)沫h(huán)境，從而引起了細(xì)微變化，使分子間相互作用發(fā)生重新排列。這些變化表明，加入RTP之后凝膠內(nèi)部構(gòu)建的氫鍵體系增強(qiáng)，可能還影響了凝膠的水合特性以及穩(wěn)定性，最終使其性能發(fā)生了轉(zhuǎn)變或不再遵循原有的狀態(tài)。隨著RTP添加量從0%逐漸增加到0.2%，峰的數(shù)量先保持不變（均為5 個(gè)峰），而RTP添加量提高至0.1%時(shí)峰數(shù)量開(kāi)始減少并穩(wěn)定在4 個(gè)。EDS-0.05% RTP與EDS的峰位置較為相似，這表明在較低添加量的RTP尚未對(duì)EDS分子的官能團(tuán)振動(dòng)特征產(chǎn)生顯著影響，但隨著RTP添加量增加到0.1%時(shí)，峰的數(shù)量減少，說(shuō)明RTP的加入已經(jīng)引起了凝膠體系的明顯變化，意味著某些官能團(tuán)的振動(dòng)特征發(fā)生了融合、消失或者產(chǎn)生新的、覆蓋原有吸收特征的相互作用。

綜合考慮，0.1% RTP在影響EDS-RTP凝膠分子間相互作用方面表現(xiàn)較好。從氫鍵作用增強(qiáng)角度來(lái)看，0.1% RTP使O—H伸縮振動(dòng)峰發(fā)生明顯漂移，極大強(qiáng)化了凝膠內(nèi)部氫鍵體系。在仿生食品制作中，如人造肉的凝膠模擬肉質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，強(qiáng)大的氫鍵網(wǎng)絡(luò)能夠使凝膠更好地保持水分，塑造穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，使其口感和質(zhì)地更接近真實(shí)肉類。從峰數(shù)量變化帶來(lái)的分子間相互作用改變來(lái)看，加入0.1% RTP時(shí)峰數(shù)量減少，引發(fā)了凝膠體系內(nèi)的顯著變化。在可食用包裝膜領(lǐng)域，這種變化有助于調(diào)整淀粉分子排列，提升包裝膜的柔韌性和阻隔性。相比之下，0.05% RTP對(duì)體系影響微弱，難以發(fā)揮這些優(yōu)勢(shì)；0.2% RTP雖也能夠增強(qiáng)氫鍵作用，但可能因濃度過(guò)高會(huì)干擾分子有序性，不利于產(chǎn)品性能優(yōu)化。

8 XRD分析

XRD是一種常用的晶體結(jié)構(gòu)表征技術(shù)，能夠揭示材料的結(jié)晶性質(zhì)和結(jié)晶度變化。在淀粉及其復(fù)配體系的研究中，XRD分析有助于明確多糖添加對(duì)淀粉晶體結(jié)構(gòu)的影響，揭示多糖對(duì)淀粉分子重排和結(jié)晶行為的調(diào)控機(jī)制，從而為理解復(fù)配體系的理化性質(zhì)和功能特性提供理論依據(jù)。如圖8所示，未添加RTP的EDS結(jié)晶度為7.40%，添加0.05% RTP后，EDS-RTP凝膠結(jié)晶度略微上升至7.66%（

P

＞0.05），表明低添加量RTP對(duì)EDS結(jié)晶度影響有限。隨著RTP添加量提升至0.1%和0.15%，EDS-RTP凝膠的結(jié)晶度顯著增加，分別達(dá)到14.92%和18.54%，表明適量RTP能夠促進(jìn)EDS分子鏈的有序排列，強(qiáng)化結(jié)晶結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)RTP添加量達(dá)到0.2%時(shí)，結(jié)晶度顯著下降至3.46%，顯著低于其他添加量，可能因過(guò)高添加量的RTP干擾了EDS分子鏈間的相互作用，抑制了結(jié)晶過(guò)程。如圖9所示，EDS和0.05%、0.1%、0.15% RTP-EDS復(fù)配體系在衍射角約為9.5°、12.9°、27.2°、27.8°、29.4°時(shí)，出現(xiàn)強(qiáng)烈的衍射峰，表現(xiàn)為典型的“A”型衍射峰，特別是在衍射角約為27.2°、27.8°時(shí)出現(xiàn)雙峰。隨著RTP添加量增加到0.15%時(shí)，衍射峰強(qiáng)度也隨之增高，表明晶體結(jié)構(gòu)越完整，晶粒尺寸越大。但RTP添加量為0.2%時(shí)，EDS-RTP凝膠失去了原本的“A”型衍射峰，表明EDSRTP凝膠的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，RTP添加量對(duì)EDS的結(jié)晶結(jié)構(gòu)有顯著影響，適量濃度能夠促進(jìn)凝膠結(jié)晶，過(guò)高濃度則會(huì)破壞結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

綜合分析表明，0.15% RTP對(duì)EDS結(jié)晶結(jié)構(gòu)的促進(jìn)作用最為顯著。較高的結(jié)晶度有助于提升食品的穩(wěn)定性和質(zhì)構(gòu)性能，特別是在淀粉基凝膠食品中，可增強(qiáng)凝膠的剛性與韌性，改善產(chǎn)品成型性，確保果凍、布丁等凝膠食品在貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中形態(tài)穩(wěn)定，減少變形和坍塌。衍射峰強(qiáng)度的增強(qiáng)亦表明晶體結(jié)構(gòu)更完整、晶粒尺寸更大，有利于烘焙食品內(nèi)部形成致密有序的結(jié)構(gòu)，提升口感與咀嚼性，同時(shí)延長(zhǎng)貨架期，減緩淀粉老化引起的品質(zhì)劣化。相比之下，0.2% RTP則破壞了凝膠的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，不利于食品品質(zhì)的改善。

9 DSC分析

DSC主要用于研究淀粉的熱力學(xué)特性，可揭示其糊化過(guò)程中的熱吸收行為與熱穩(wěn)定性，并評(píng)估外源物質(zhì)對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)變化的影響。由表4和圖10可知，添加RTP對(duì)EDS的糊化特性產(chǎn)生了顯著影響。隨著RTP添加量增加，峰值溫度和終止溫度均顯著升高（

P

＜0.05），表明RTP在一定程度上增強(qiáng)了淀粉顆粒對(duì)熱的耐受性，使其在更高溫度下才能完成糊化。這可能是由于RTP與淀粉分子之間形成氫鍵或其他非共價(jià)相互作用，使得淀粉分子間的作用力增強(qiáng)，從而抑制了淀粉顆粒的溶脹和分解，降低了其在較低溫度下的崩解速率，增強(qiáng)了淀粉的熱穩(wěn)定性。這與Yang Fang等的研究結(jié)果一致，雪耳多糖與馬鈴薯淀粉相互作用的機(jī)制在于，多糖與溶脹過(guò)程中從淀粉顆粒泄漏的淀粉組分結(jié)合，抑制了淀粉顆粒進(jìn)一步溶脹和淀粉組分的泄漏，從而使淀粉的糊化溫度提高。從熱力學(xué)視角來(lái)看，糊化焓（Δ

H

）的變化趨勢(shì)表明RTP在EDS糊化進(jìn)程中存在一定效應(yīng)，具體表現(xiàn)為Δ

H

隨著RTP添加量的提高呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)RTP添加量達(dá)到0.1%時(shí)，Δ

H

高達(dá)37.19 J/g，當(dāng)RTP添加量增至0.15%和0.2%時(shí)Δ

H

分別降至18.16 J/g與16.43 J/g，這表明當(dāng)RTP添加量為0.1%時(shí)，淀粉顆粒受到水分的影響得以加強(qiáng)，分子鏈也能夠展開(kāi)得更為充分，從而使得EDS在糊化過(guò)程中吸收更多熱量。而當(dāng)RTP添加量進(jìn)一步增加時(shí)，可能會(huì)因?yàn)槎嗵呛偷矸坌纬蛇^(guò)度交聯(lián)或者是產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)性作用導(dǎo)致分子活動(dòng)受到了一定影響，在這樣復(fù)雜的約束條件下淀粉完成標(biāo)準(zhǔn)糊化的過(guò)程就變差，導(dǎo)致糊化焓降低。由圖10可知，伴隨RTP添加量的增加，糊化吸熱峰整體呈現(xiàn)向右偏移的趨勢(shì)，而曲線則表現(xiàn)出平緩化的特征，這揭示出RTP對(duì)糊化過(guò)程的延緩作用，因此淀粉體系需要達(dá)到更高溫度后方能逐步發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，并非迅速糊化。這一現(xiàn)象說(shuō)明RTP通過(guò)增強(qiáng)淀粉分子間的相互作用，提高了糊化所需的能量，使淀粉體系在更高溫度下逐步發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，并延長(zhǎng)了糊化過(guò)程，從而影響了其熱力學(xué)行為。

從熱穩(wěn)定性角度來(lái)看，RTP添加使淀粉糊化的峰值溫度和終止溫度升高，增強(qiáng)了凝膠的熱耐受性，RTP添加量為0.1%時(shí)能在提升淀粉熱穩(wěn)定性的同時(shí)，避免過(guò)高濃度可能帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。在食品加工（如高溫烘焙）時(shí)，可防止淀粉過(guò)早糊化、變性，維持產(chǎn)品形狀和質(zhì)地。當(dāng)RTP添加量為0.1%時(shí)Δ

H

達(dá)到峰值，表明此時(shí)淀粉糊化吸收熱量最多，分子鏈展開(kāi)充分，有助于形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在制作需要充分糊化淀粉構(gòu)建凝膠網(wǎng)絡(luò)的食品（如布丁和果凍）時(shí)，能使凝膠結(jié)構(gòu)更均勻、穩(wěn)定，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)和口感。而更高濃度RTP會(huì)因過(guò)度交聯(lián)等原因?qū)е蚂首兘档停绊懙矸酆Ч?。此外，RTP使糊化吸熱峰右移、曲線平緩，0.1% RTP在延緩糊化進(jìn)程方面處于較合理范圍，在食品加工中可更好地控制淀粉糊化時(shí)間和程度，提高生產(chǎn)的可控性和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。

結(jié) 論

本研究通過(guò)向EDS體系添加不同濃度RTP，運(yùn)用多種技術(shù)手段探究RTP添加量對(duì)EDS糊化特性、凝膠特性、結(jié)構(gòu)特性及水分分布的影響。結(jié)果表明，RTP對(duì)EDS的溶解度影響不顯著，0.05% RTP可提高其膨脹力，有利于制作質(zhì)地蓬松柔軟的食品，但添加量增加會(huì)抑制淀粉顆粒膨脹。在糊化特性方面，添加RTP降低了EDS的回生值、崩解值和糊化溫度，說(shuō)明RTP有效改善了EDS的熱穩(wěn)定性與抗剪切性能。在凝膠特性上，當(dāng)RTP添加量為0.2%時(shí)，EDS-RTP凝膠強(qiáng)度和硬度達(dá)到最大值。RTP促使EDS凝膠微觀結(jié)構(gòu)從無(wú)序孔狀轉(zhuǎn)變?yōu)榉涓C狀，當(dāng)RTP添加量為0.15%時(shí)，EDS-RTP凝膠形成規(guī)整蜂窩狀結(jié)構(gòu)，孔壁厚度適中。紅外光譜顯示0.1% RTP能夠引起官能團(tuán)振動(dòng)特征變化。XRD分析表明，當(dāng)RTP添加量為0.15%時(shí)結(jié)晶度高達(dá)18.54%，衍射峰強(qiáng)度增強(qiáng)，晶體結(jié)構(gòu)更完整，有利于提升食品穩(wěn)定性和質(zhì)地，而0.2% RTP會(huì)破壞晶體結(jié)構(gòu)。在水分分布方面，添加RTP促進(jìn)EDS-RTP凝膠體系結(jié)合水增加、自由水減少，提升了凝膠的保水性和穩(wěn)定性，0.15% RTP在優(yōu)化水分分布均勻性上表現(xiàn)突出，減少水分遷移，保證食品口感一致，且對(duì)其他特性影響較小。在熱力學(xué)特性方面，當(dāng)RTP添加量為0.1%時(shí)，EDS-RTP凝膠的糊化焓達(dá)到最大，淀粉糊化吸熱最多，分子鏈展開(kāi)充分，利于形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。本研究揭示了RTP調(diào)控EDS特性的作用機(jī)制，可為其在淀粉基食品體系中的應(yīng)用與功能優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

作者簡(jiǎn)介

通信作者：

劉艷 助理研究員

女，博士，1989年10月出生，賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院專任教師，2023年12月獲得蘇梅國(guó)立農(nóng)業(yè)大學(xué)食品技術(shù)專業(yè)博士學(xué)位，主要研究方向是廣西特色果蔬精深加工技術(shù)和廣西康養(yǎng)食品研究與開(kāi)發(fā)。主持完成市廳級(jí)項(xiàng)目2 項(xiàng)，在研橫向項(xiàng)目1 項(xiàng)和賀州學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目1 項(xiàng)，參與國(guó)家級(jí)項(xiàng)目4 項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目8 項(xiàng)。以第一作者身份在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，獲得賀州市自然科學(xué)優(yōu)秀論文二等獎(jiǎng)1 篇、三等獎(jiǎng)4 篇，參編教材1 部，申請(qǐng)發(fā)明專利8 項(xiàng)。

第一作者：

段秋霞 講師

女，碩士，1994年8月出生，賀州學(xué)院教師，研究方向?yàn)樘妓衔锛夹g(shù)。參與廣西自然科學(xué)基項(xiàng)目3 項(xiàng)，以第一作者身份在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文5 篇。

引文格式：

段秋霞, 張琳, 李定金, 等. 桃金娘多糖對(duì)荸薺淀粉性質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(22): 203-212. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250505-007.

DUAN Qiuxia, ZHANG Lin, LI Dingjin, et al. Effects of

Rhodomyrtus tomentosa

polysaccharides on the properties of

Eleocharis dulcis

starch[J]. Food Science, 2025, 46(22): 203-212. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250505-007.

實(shí)習(xí)編輯：普怡然 ；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來(lái)源于文章原文及攝圖網(wǎng)。

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國(guó)界的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，由北京食品科學(xué)研究院、中國(guó)肉類食品綜合研究中心、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動(dòng)物替代蛋白）、中國(guó)食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國(guó)食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、西昌學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來(lái)食品科技創(chuàng)新國(guó)際研討會(huì) ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報(bào)到） 在中國(guó) 重慶召開(kāi)。

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