近几年的研究已经初步证明,抗性淀粉具有治疗便秘,控制糖尿病,促进脂类、胆固醇代谢,促进矿物质吸收,增强疾病抵抗力等与膳食纤维相似的生理功能[4]。相对于膳食纤维,抗性淀粉比一般淀粉口感更好[5-6]。在食品中添加适量抗性淀粉,可制成不同特色的功能食品和风食品,不但不影响食品风,还能改善食品质地、口感以及食品膨胀性和脆性[7-8]。
抗性淀粉的测定目前尚无国标,因此其方法有一定差异,主要有体内法和体外法,体内测定法是用活体肠道消化样品然后测定未消化的淀粉含量,这种方法费时、 成本高,不适合大量样品的测定,同时有研究发现人体本身的年龄、生理状况及生活环境也会造成淀粉消化能力的差异,因此目前的抗性淀粉测定方法以体外法为主. 体外测定法的基本原理大多是使用α-淀粉酶水解样品,再直接测定残余物中未分解的淀粉量,或通过测定样品总淀粉和可消化淀粉的含量,以两者差值表示抗性淀粉含量α-淀粉酶种类广泛,包括胰α-淀粉酶、中温 α-淀粉酶和耐高温α-淀粉酶。
目前已研究出多种抗性淀粉含量的测定方法,如Goni法,AOAC法、DNS法、GOPOD法、中温 α-淀粉酶法、耐高温 α-淀粉酶法及消化性测定抗性淀粉含量等。并且也对这些方法进行了比较:Goni法在淀粉酶酶解前有蛋白质酶解过程,模拟了人体消化的过程,消除了淀粉中的蛋白质对淀粉酶水解淀粉的影响,而AOAC法在淀粉酶中添加了糖苷酶,避免淀粉水解产物(如麦芽糖、麦芽三糖对胰α-淀粉酶活性的抑制[9]。
1.1.2 抗性淀粉的形成
抗性淀粉的形成过程需要经过糊化、结晶和回生。在加热淀粉乳时,淀粉颗粒开始逐渐膨胀,并且温度越高淀粉颗粒的膨胀程度越大,晶体结构慢慢消失,体积涨大并且相互接触,变成半透明的粘稠状液体,即为糊化过程[10]。糊化的本质是水分子进入淀粉颗粒中,存在于结晶相和无定相的淀粉分子之间的氢键发生断裂,破坏了淀粉分子之间的缔合状态,使其分散到水中形成亲水性胶体溶液。该过程包括:颗粒分子序列破坏、吸水膨胀、以及直链淀粉从颗粒中溶出的过程[11]。因此,只有在温度达到糊化温度时,淀粉粒才能被破坏,进而直链淀粉分子被释放,使得RS有可能产生[12]。
RS其实是由结晶区和无定形区组成。互相叠加的直链淀粉双螺旋组成了结晶区,无序排列的淀粉组成无定形区。抗性淀粉酶的消化能力源于直链淀粉晶体。在加热、冷却和储存过程中,一些直链淀粉分子彼此接近,分子间氢键形成双螺旋结构,双螺旋相互叠加形成直链淀粉晶体[13]。
1.1.3 荞麦与玉米的概述
不同资源淀粉种类由于其所含的还原糖、有机酸、维生素、矿物质等营养成分以及淀粉颗粒本身的特性(颗粒大小、聚合度、直链淀粉与支链淀粉的比例不同),从而会影响抗性淀粉的含量及热稳定性。
荞麦是蓼科荞麦属的植物,普通荞麦和同属的苦荞麦、金荞麦都可以作为粮食,但荞麦和其他粮食作物不同,不属于禾本科,是一种双子叶植物。荞麦是从野生荞麦演化出来的,但野生荞麦是一种藤本植物,荞麦是直立茎的。荞麦种子是三角形,外面包裹着一个硬壳,去壳后磨面食用。荞麦生长期短,不需要过多的养分和氮素就可以在贫瘠的酸性土壤中生长,下种晚,在比较凉爽的气候下开花。可以作为绿肥、饲料或防止水土流失的覆盖植物。
荞麦具有很高的营养价值,主要营养成分是蛋白质,B族维生素,芦丁等黄酮类化合物,矿物营养素,植物纤维素等。经常食用荞麦不易引起肥胖症,因为荞麦中含有的植物蛋白质,营养价值较高、平衡性良好,并且这种蛋白质在体内不易转化成脂肪,所以不易导致肥胖。另外荞麦含有高含量的食物纤维,是面和米的八倍之多,是预防便秘的良药,经常食用对预防大肠癌和肥胖症有益。荞麦的药用价值也很高。能有效地控制和治疗糖尿病,预防和治疗心血管硬化疾病、高血压,能健胃消食、促进消化,增加身体对疾病的免疫力[14]。此外,荞麦籽粒营养丰富,是理想的保健食品。按荞麦淀粉消化率和耐消化淀粉含量的比率,可以获得有利于葡萄糖缓慢释放的耐消化淀粉和抗消化淀粉,而且比例较高[15]。