花卷是中国的传统主食,在北方地区特别受欢迎,其工艺简单、松软富有弹性,是我国饮食文化中的瑰宝。传统花卷是由小麦粉、水和酵母等混合后揉成面团,然后经过发酵、成型和蒸煮制成[1]。这种面点的淀粉含量较高,大部分淀粉在发酵和蒸煮过程中会发生糊化。这些糊化的淀粉通过人体的消化酶被分解成易于吸收的葡萄糖分子,从而导致餐后血糖水平迅速上升,对于糖尿病患者和其他慢性代谢疾病患者极不友好[2]。我国目前的糖尿病人群已超过1.48亿,居世界首位。迄今为止,糖尿病是无法通过药物治愈的,调整饮食是控制糖尿病发生和发展的有效措施。在此情况下,针对喜食花卷等淀粉基主食的、又有罹患高血糖等慢性疾病风险的国民,开发慢消化性能的淀粉基主食具有极重要的现实意义。

为了降低淀粉基主食的消化性,国内外学者主要添加功能性成分如外源谷物粉、膳食纤维、植物胶和脂质等对淀粉消化特性和血糖反应进行调控[3]。HAINI等[4]发现在馒头中加入高链玉米淀粉降低了其升糖指数,从85降至67。SONG等[5]发现高链玉米淀粉的加入对曲奇饼干中抗性淀粉含量提升了12%,而对感官品质和硬度影响不显著。胡慧芳等[6]发现添加3%的低分子质量瓜尔豆胶膳食纤维时,可使馒头的血糖指数下降93%。除了这些之外,通过添加单月桂酸甘油酯、月桂酸和硬脂酸等外源性脂质也可降低馒头消化性,郑双翼等[7]发现馒头中添加月桂酸能显著降低其消化速率。因此,在传统花卷中引入功能性成分对降低其消化性具有重要作用。

功能性油脂如亚麻籽油、鱼油和辣椒油等是一类富含功能因子的油脂,这类功能因子是生命和细胞的关键构成成分,在调节身体营养失衡、提升免疫系统和干预预防慢性疾病等方面具有重要的生物学功能[8]。然而,这类功能油脂在日常膳食中的摄入不足且形式单一,主要通过膳食营养补充剂摄入。利用淀粉微囊化技术将功能油脂进行包埋得到淀粉辣椒油微胶囊,可降低淀粉的消化性,同时有利于改善功能油脂的吸收利用效果。如LI等[9]利用多孔淀粉制备大蒜油微胶囊,发现大蒜油微胶囊在口腔和胃中的消化程度明显降低,实现了在小肠中的释放,改善了大蒜油的利用效果。此外,将功能油脂微胶囊应用于开发慢消化花卷,可拓宽功能油脂的摄入新途径,对于提升传统淀粉主食的功能性具有重要意义。

基于此,本研究以天然淀粉为原料制备V型淀粉(V-type starch,VS),然后包埋辣椒油形成微胶囊,同时以商业的多孔淀粉和预糊化淀粉为对照,将制备得到的3种淀粉基辣椒油微胶囊用于制备花卷,对花卷的微观形态、质构特性、消化性、感官属性和贮藏稳定性进行研究,揭示淀粉基辣椒油微胶囊对花卷的消化性和贮藏稳定性的影响规律,为传统花卷的品质提升和功能油脂摄入新途径提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

马铃薯淀粉,长春大成有限公司;多孔淀粉(porous starch,PS),美国宜瑞安公司;预糊化淀粉(pre-gelatinized starch,PGS),河南恒瑞淀粉科技股份有限公司;辣椒油(辣椒素含量10%,capsaicin,CA),宏芳生物科技(昆山)有限公司;小麦粉,广州岭南穗粮谷物股份有限公司;鲜酵母,法国乐斯福公司;4-羟基苯甲酰肼(分析纯)、罗丹明B(分析纯)、异硫氰酸荧光素(分析纯)、麦芽糖(分析纯)、猪胰α-淀粉酶(16 U/mg)、唾液α-淀粉酶(1 500 U/mg),美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

TDA-5A离心机,上海安亭科学仪器厂;UV3200紫外-可见分光光度计,岛津企业管理(中国)有限公司;D8 AdvanceX-射线衍射仪,德国布鲁克公司;Phenom Pro扫描电子显微镜,荷兰Phenom公司;DSC 8000差示量热扫描仪,美国PerkinElmer公司;LSM 900激光共聚焦显微镜,德国Zeiss公司;SM-201和面机,新麦机械(无锡)有限公司;TMS-PRO质构仪,北京盈盛恒泰科技有限责任公司。

1.3 实验方法

1.3.1 VS的制备

参考SHAO等[10]的方法,将10.0 g普通马铃薯淀粉、20.0 g无水乙醇和10.0 g的水充分混合,在25 ℃下以100 r/min的速度搅拌1 h以平衡淀粉浆液。将淀粉浆置于谷物膨化器,保持膨化器密封,然后将膨化器腔体置于120 ℃的油浴锅内,以30 r/min的速度旋转膨化器,待膨化压力达到0.4 MPa时立即打开膨化器阀门,瞬间泄压,得到膨化产物,而后在烘箱中50 ℃干燥2 h,过120目筛即得VS。

1.3.2 淀粉基辣椒油微胶囊的制备

参考DRIES等[11]的方法,将1.0 g辣椒油分散在乙醇溶液(70%,体积分数)中,在50 ℃下超声30 min使辣椒油均匀分散,再分别加入3种淀粉VS、PS和PGS(50.0 g,干基),之后置于50 ℃水浴中加热2 h,以300 r/min不断搅拌,反应结束后将混合液直接进行热风干燥,研磨过筛分别得到V型淀粉辣椒素微胶囊(V-type starch capsaicin microcapsules,VS-CA)、多孔淀粉辣椒素微胶囊(porous starch capsaicin microcapsules,PS-CA)和预糊化淀粉辣椒素微胶囊(pre-gelatinized starch capsaicin microcapsules,PGS-CA)。

1.3.3 花卷的制备

取上述制备的3种淀粉基辣椒油微胶囊(50.0 g,干基)分别与150.0 g小麦粉进行混合,得到复配小麦粉。取鲜酵母(3.3 g)和泡打粉(2.5 g)分别加入到上述复配小麦粉(200 g),并置于和面机中,加水搅拌,先低速搅拌2 min,再中速搅拌5 min至面团表面光滑,然后再压面3 min赶出面团中的气泡,得到面团。将面团擀至均匀面片,铺成整齐的片状并均匀切分,再将面片卷起,花卷生面坯成型。将花卷生面坯放在垫有湿纱布的蒸笼内,在温度37 ℃、相对湿度45%的醒发室内醒发15 min。之后,将发酵后的花卷生面坯放入蒸锅,100 ℃蒸制6 min得到添加了不同淀粉基辣椒油微胶囊的花卷,并按照添加微胶囊的种类,将3种花卷分别命名为STR-VS-CA、STR-PS-CA和STR-PGS-CA。以小麦粉和直接添加等量辣椒油的小麦粉作为对照,通过同样步骤制备得到2种对照花卷,分别命名为STR和STR-CA。

1.3.4 扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察

将得到的不同花卷切成厚薄均匀的片状,并进行冷冻干燥,之后将样品用导电胶固定在扫描电镜样品盘,喷金处理后用扫描电镜观察样品并拍照,放大倍数为1 000×及3 000×。

1.3.5 激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)观察

配制异硫氰酸荧光素乙醇溶液0.1 mg/mL和罗丹明B水溶液0.2 mg/mL染料,将两者按等体积比混合,备用。将冻干后的花卷切成薄片,放置于盛有染料的试管中,避光染色2 h。将染色后的样品用80%乙醇溶液多次冲洗以除去表面多余的染料。然后将样品切成1 mm左右的厚度置于载玻片上。通过激光共聚焦双通道观察淀粉颗粒和面筋蛋白的分布,分别用488 nm和552 nm激发波长激发异硫氰酸荧光素和罗丹明B的荧光,在图像处理中,淀粉被异硫氰酸荧光素标记为绿色,面筋蛋白被罗丹明B标记为红色。

1.3.6 花卷比容测定

参考GB/T 21118—2007《小麦粉馒头》,用天平称量花卷的质量,用体积置换法测量花卷的体积,花卷比容的计算如公式(1)所示:

比容

(1)

1.3.7 花卷质构测定

参考SONG等[12]方法,将花卷切成2.5 cm的立方体,以便进行质地剖面的分析。使用了装有P/50探头的质构仪来对样品进行测量。实验的参数设置如下:预试验速度为1.0 mm/s,试验速度为1.0 mm/s,后试验速度为1.0 mm/s,触发力为5.0 g,压缩深度为50%。使用Exponent软件来记录和计算样品的硬度、弹性、内聚性和咀嚼性等。

1.3.8 感官评价

参照GB/T 35991—2018《粮油检验 小麦粉馒头加工品质评价》馒头评价方法,并进行适当改动。选取12名专业人员进行感官评定,评定指标包括花卷的比容、外部完整度、表面光滑度、内部均匀度、筋性、弹韧性、黏性、气味等,评定结果取平均值(百分制)。

1.3.9 消化性测定

参考之前方法[13],取冻干后50 mg的花卷粉在15 mL的离心管中,然后加入10 mL的磷酸缓冲液(pH 6.0),混合均匀。接着,将其在沸水浴中处理30 min,然后降温并加入1 mL的40 U/mL的猪胰α-淀粉酶缓冲液,混合均匀并开始计时。在0、10、20、40、60、90、120、180 min时,分别取出100 μL的酶解液,并加入300 μL的0.5 mol/L的Na2CO3缓冲液以终止反应。然后在3 000×g的离心力下离心5 min,取上清液100 μL并加入到3 mL的PAHBAH溶液中(将250 mg PAHBAH固体溶于5 mL的0.5 mol/L HCL中,然后加入45 mL的0.5 mol/L NaOH)。在沸水浴中进行避光显色,然后在410 nm下测定吸光值。样品中释放的麦芽糖量反映了淀粉在各个时间点的消化程度,计算如公式(2)所示:

麦芽糖释放量

(2)

采用斜率对数法对对样品消化动力学进行拟合以计算样品消化速率(k, min-1),计算如公式(3)所示:

(3)

式中:C,在反应时间t时的淀粉消化程度,%;k,消化速率常数,min-1;t,反应时间,min;C∞,反应结束时的淀粉消化程度,%。

1.3.10 X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析

将新鲜花卷冷却并切成10 mm左右的薄片,装入自封袋,在4 ℃冰箱冷藏7 d后冻干磨粉备用。将花卷冻干粉在25 ℃下100%相对湿度室中平衡24 h,使用D8 Advance X-射线衍射仪,通过Cu-Kα辐射(波长为0.154 nm),在40 kV和40 mA的条件下进行测定。扫描的速率为2°/min,扫描范围为5°～35°(2θ)。使用PeakFit 4.12软件来计算样品的结晶区和非晶区的面积,样品的相对结晶度的计算如公式(4)所示:

相对结晶度

(4)

1.3.11 差示扫描量热法(differential scanning calorimeter,DSC)分析

取上述得到的花卷冻干粉5 mg至不锈钢盘中,加入去离子水5 mg。将样品在密封条件下平衡24 h,然后用DSC 8000以10 ℃/min的速度在30 ℃至100 ℃范围内扫描。通过Pyris软件计算淀粉的起始温度To、峰值温度Tp、结束温度Tc和焓变ΔH。

1.4 数据处理

各组实验数据均重复3次,将结果记录为“平均值±标准差”,并使用单因素方差分析(one-way analysis of variance,ANOVA)测试组间差异显著性。显著性水平设定为P<0.05,用Origin 9.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 花卷微观结构

图1为不同花卷的扫描电镜和激光共聚焦观察结果。空白对照和直接添加辣椒素的花卷微观形态差异不大,因此以直接添加辣椒素的花卷STR-CA为代表。在所有花卷样品中,面筋蛋白形成了连续的网络结构,而淀粉填充在其中。然而,在花卷中添加淀粉基辣椒油微胶囊后,面筋蛋白出现了较明显的孔洞,且部分淀粉颗粒附着在面筋蛋白表面,这是由于体系中面筋蛋白的含量减少,导致面筋蛋白形成的网络结构受到破坏,从而使淀粉颗粒无法完全被面筋蛋白包裹[14]。

激光共聚焦可以观测样品中不同组分的分布。如图1所示,淀粉颗粒被标记为绿色,面筋蛋白被标记为红色。淀粉颗粒附着在面筋蛋白表面,呈现被包裹的状态,与扫描电镜结果一致。此外,对于STR-CA、STR-PGS-CA和STR-CPS-CA来说,花卷中淀粉的颗粒形态不明显,由于淀粉在蒸制过程发生糊化,导致颗粒膨胀、破裂。然而,STR-VS-CA中部分淀粉具有清晰的颗粒形态,这是由于VS-CA未完全糊化,保留了淀粉颗粒的形态。之前的研究也发现V型淀粉复合物的热稳定性相比原淀粉明显较高,可以在一定程度上抵抗高温等加工过程[15]。

2.2 花卷外观和比容

图2为不同花卷的外观和比容。与空白对照花卷相比,直接加入辣椒油对花卷的比容影响不大,约为2.7 mL/g。然而,在花卷中加入淀粉基辣椒油微胶囊后导致花卷比容降低,这可能是因为淀粉的吸水率较高,抑制面筋蛋白的水合作用,影响面团的发酵性能,从而降低了花卷的比容[16]。此外,在花卷中加入淀粉基辣椒油微胶囊也会导致面筋蛋白的含量相对减少,从而削弱了面筋蛋白形成的网络结构,导致花卷比容降低。之前的研究发现,在馒头制备过程中,以高链玉米粉替代小麦粉导致馒头比容发生明显下降,由于淀粉的含量较高导致面团保气能力下降和馒头比容降低[4]。此外,在添加淀粉基辣椒油微胶囊的3种花卷中,STR-PGS-CA的比容最高,这可能是由于PGS-CA在常温下发生糊化,可以更加均匀地分散在面团中,使淀粉与面筋蛋白的舒展性更高,有利于发酵过程中面团的膨胀。

2.3 花卷质构特性

表1为不同花卷的全质构测试结果。添加淀粉基辣椒油微胶囊的花卷的硬度明显高于2种对照花卷。这是因为添加微胶囊的花卷中淀粉的含量较高,发酵性能受到影响,面团内部气孔变小,从而导致花卷硬度增大、弹性减小,这与之前的研究结果一致[17]。此外,在添加了微胶囊的3种花卷中,STR-PGS-CA的硬度和弹性最低,由于预糊化淀粉在吸水后通过主链间氢键等作用形成了连续的、具有黏弹性的三维凝胶网络,降低了花卷的硬度[18],与比容结果一致。然而,STR-PGS-CA胶黏性也较高,与预糊化淀粉的黏度高有关。同时,STR-VS-CA的硬度和咀嚼性较高,一方面由于淀粉含量较高,面筋网络结构较差,不利于面团发酵[16]。另一方面,由于VS-CA在蒸制过程膨胀程度较低,且未完全糊化(CLSM结果)。

2.4 花卷感官评价

表2为不同花卷的感官评价结果,花卷中添加淀粉基辣椒油微胶囊会降低总体感官评分,这与淀粉含量较高有关。淀粉含量过高,不利于面团发酵,导致花卷口感变差,从而影响了感官评分。

2.5 花卷消化性

花卷的体外消化特性及消化动力学参数如图3和表3所示。消化速率为动力学方程拟合得到的一级速率常数,消化程度以消化模拟过程中麦芽糖释放的当量表示。实验数据的拟合度(R2>0.80)表明,数据可以通过该模型进行有效描述,斜率对数(logarithm of slope,LOS)模型拟合得到的k值可信。结果显示,所有花卷的消化过程可分为2个阶段,即阶段I和阶段Ⅱ,其中阶段Ⅰ的消化速率明显高于阶段Ⅱ。消化速率与花卷中淀粉的糊化程度和分布状态有关。当淀粉颗粒被包裹在面筋蛋白形成的网络结构内部时,淀粉糊化程度较低;当淀粉颗粒附着在面筋蛋白形成的网络结构表面时,面筋蛋白的“保护作用”较弱,淀粉糊化程度较高[19]。由于α-淀粉酶是从外部开始接触淀粉颗粒,因此花卷消化速率由快(I)到慢(Ⅱ),这与之前对馒头体外消化的研究结果一致[20]。此外,STR-VS-CA始终呈现出明显较慢的消化速率,由于VS-CA糖苷键的扭转导致其难以和α-淀粉酶结合,从而降低了消化速率[21-22]。然而,STR-PGS-CA和STR-CPS-CA的消化速率与空白对照STR并无明显的差异,这是由于在这2种花卷中,微胶囊中的CA通过物理截留的形式被淀粉包埋,并未形成V型结构。此外,STR-CA在I阶段的k值低于空白对照STR,可能是由于直接加入辣椒油也会导致花卷形成少量V型结构(图4)。

2.6 结晶结构

图4为新鲜花卷及冷藏贮存7 d后花卷的XRD,所有新鲜花卷的XRD在13.7°和20.0°左右出现了衍射峰,但强度不同,为淀粉的V型结晶峰,这是由于小麦粉中的直链淀粉与脂肪酸或磷脂形成了V结构。此外,新鲜STR-VS-CA呈现出最高的V型结晶度,与添加的V型淀粉辣椒油微胶囊有关,说明该V型结构在花卷的蒸制过程中被保留下来,具有较高的热稳定性,与之前的结果一致[23]。值得注意的是,由于辣椒油为辣椒素和甘油三酯的混合物,因此微胶囊中的V型结构可能同时包括淀粉与辣椒素/甘油三酯形成的V型结构,但这些结构均具有慢消化特性,对花卷的消化性的降低有积极贡献。此外,花卷在4 ℃贮藏7 d后的V型结晶度几乎没有变化,但B型结晶度均呈现增加趋势。其中,STR增加得最为明显,说明该花卷中淀粉老化速率最快。然而,贮藏7 d后的STR-VS-CA的B型结晶度较低,说明其老化程度最低。之前的研究发现,馒头中淀粉的老化程度与支链淀粉的重结晶相关,而淀粉-脂质复合物可以干扰支链淀粉的重排从而抑制淀粉的老化[24]。

2.7 老化性质

图5为新鲜花卷及冷藏贮存7 d后的DSC测定结果,所有新鲜花卷的DSC在40～80 ℃都没有呈现明显的吸热峰,说明新鲜花卷中不存在淀粉双螺旋结构,这是由于淀粉在蒸制过程发生了糊化,导致双螺旋结构发生破坏。然而,在冷藏7 d后,所有花卷却出现了吸热峰,且吸热峰的峰值温度在50 ℃左右,说明形成了淀粉双螺旋结构,与花卷中淀粉老化有关。此外,对照花卷的老化焓值(1.57 J/g)显著大于STR-VS-CA(0.80 J/g),这与VS-CA的存在干扰了支链淀粉重结晶有关[24]。值得注意的是,STR-PGS-CA的老化焓值也明显低于对照,这是由于预糊化淀粉的持水力较高,降低了花卷中的水分迁移,从而抑制了淀粉老化,与之前的研究结果一致[25]。

3 结论

本研究以V型淀粉、多孔淀粉和预糊化淀粉为原料制备3种淀粉辣椒油微胶囊,并将其用于制备花卷,对花卷的微观结构、消化性、感官属性和贮藏过程的品质变化进行了研究。结果发现,淀粉基辣椒油微胶囊降低花卷比容和感官评分。然而,V型淀粉辣椒油微胶囊的加入却显著降低了花卷消化性,而加入多孔淀粉和预糊化淀粉辣椒油微胶囊的花卷消化性与对照相比并无明显改变。此外,在抑制花卷中的淀粉老化方面,添加了V型淀粉辣椒油微胶囊的花卷中的淀粉老化程度最低,说明V型淀粉辣椒油微胶囊对花卷贮藏品质的提升也具有重要作用。该研究说明V型淀粉微胶囊可以抵抗淀粉基主食的加工过程,降低淀粉类主食的消化性,同时可抑制贮藏过程的淀粉老化,从而提升其贮藏稳定性能,而多孔淀粉和预糊化淀粉贡献不大。研究结果为不同结构的淀粉应用于慢消化主食的开发提供理论参考。

参考文献

[1] 付兆燕, 刘佳雯, 齐沙沙, 等. 谷朊粉添加量对面粉糊化和馒头品质的影响[J]. 农产品加工, 2024(11):7-9; 18.FU Z Y, LIU J W, QI S S, et al. Effect of wheat gluten addition on flour pasting and steamed bread characteristics[J]. Farm Products Processing, 2024(11):7-9; 18.

[2] 张卓琼, 郭军. 低血糖生成指数食品研究与开发应用现状[J]. 食品与发酵工业, 2023, 49(1):313-320.ZHANG Z Q, GUO J. Research development and application status of low glycemic index foods[J]. Food and Fermentation Industries, 2023, 49(1):313-320.

[3] 张三杉, 余梦玲, 雷激, 等. 低血糖生成指数杂粮馒头的研制[J]. 食品工业科技, 2022, 43(22):214-220.ZHANG S S, YU M L, LEI J, et al. Preparation of low glycemic index multigrain steamed bun[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(22):214-220.

[4] HAINI N, JAU-SHYA L, MOHD ROSLI R G, et al. Effects of high-amylose maize starch on the glycemic index of Chinese steamed buns (CSB)[J]. Heliyon, 2022, 8(5): e09375.

[5] SONG Y X, LI X, ZHONG Y Y. Optimization of butter, xylitol, and high-amylose maize flour on developing a low-sugar cookie[J]. Food Science &Nutrition, 2019, 7(11):3414-3424.

[6] 胡慧芳, 王玉川, 江正强, 等. 低分子质量瓜尔豆胶膳食纤维对面团流变学特性和馒头品质影响[J]. 中国粮油学报, 2018, 33(8):7-12.HU H F, WANG Y C, JIANG Z Q, et al. Effects of partially hydrolyzed guar gum on rheological properties and quality of Chinese steamed bread[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2018, 33(8):7-12.

[7] 郑双翼, 万潇, 陈倩倩, 等. 月桂酸对含大豆分离蛋白馒头比容、质构、消化性及储藏期老化特性的影响[J/OL]. 中国油脂, 2024:1-12. (2024-03-13). https://link.cnki.net/doi/10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.240069.ZHENG S Y, WAN X, CHEN Q Q, et al. Effects of lauric acid on the volume, texture, digestion and retrogradation of steamed bread enriched with soy protein during storage[J/OL]. China Oils and Fats, 2024:1-12. (2024-03-13). https://link.cnki.net/doi/10.19902/j.cnki.zgyz.1003-7969.240069.

[8] 岳昊, 邱斌, 张文龙, 等. 功能油脂微胶囊的工艺优化及稳定性研究[J]. 食品研究与开发, 2020, 41(15):51-57.YUE H, QIU B, ZHANG W L, et al. Process optimization and stability study of functional oil microcapsules[J]. Food Research and Development, 2020, 41(15):51-57.

[9] LI C N, AN F P, SUN S H, et al. Micro-encapsulation of garlic oil using esterified-wheat porous starch and whey protein isolate: Physicochemical properties, release behavior during in vitro digestion[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 272:132843.

[10] SHAO M, JUNEJO S A, ZHANG B, et al. Effects of explosion puffing on the native structural organization and oil adsorption properties of starch[J]. Carbohydrate Polymers, 2024, 324:121518.

[11] DRIES D M, GOMAND S V, PYCARELLE S C, et al. Development of an infusion method for encapsulating ascorbyl palmitate in V-type granular cold-water swelling starch[J]. Carbohydrate Polymers, 2017, 165:229-237.

[12] SONG J L, JIANG L J, QI M M, et al. Study of ultrasonic treatment on the structural characteristics of gluten protein and the quality of steamed bread with potato pulp[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2023, 92:106281.

[13] CAO Y F, ZHANG F J, GUO P, et al. Effect of wheat flour substitution with potato pulp on dough rheology, the quality of steamed bread and in vitro starch digestibility[J]. LWT, 2019, 111:527-533.

[14] WANG X Y, GUO X N, ZHU K X. Polymerization of wheat gluten and the changes of glutenin macropolymer (GMP) during the production of Chinese steamed bread[J]. Food Chemistry, 2016, 201:275-283.

[15] LUO D, SANG Z Q, XIE Q, et al. Complexation temperature regulated the structure and digestibility of pea starch-gallic acid complexes during high pressure homogenization[J]. Food Research International, 2024, 178:113943.

[16] SONG M K, GUO X N, ZHU K X. Characterization of the alkali-induced protein cross-linking in buckwheat sourdough steamed bread[J]. Food Hydrocolloids, 2023, 145:109143.

[17] LI Y, QIU X, YAO Y F, et al. Effects of whole wheat flour on frozen dough and steamed bread during freeze-thaw cycles[J]. LWT, 2024, 197:115938.

[18] TANG X J, LIU R S, HUANG W N, et al. Impact of in situ formed exopolysaccharides on dough performance and quality of Chinese steamed bread[J]. LWT, 2018, 96:519-525.

[19] ZOU W, SISSONS M, WARREN F J, et al. Compact structure and proteins of pasta retard in vitro digestive evolution of branched starch molecular structure[J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 152:441-449.

[20] VIDHYALAKSHMI R, PRABHASANKAR P, MEERA M S. Ultrasonication assisted pearl millet starch-germ complexing: Evaluation of starch characteristics and its influence on glycaemic index of bread[J]. Journal of Cereal Science, 2023, 112:103686.

[21] RAZA H, LI S Q, ZHOU Q, et al. Effects of ultrasound-induced V-type rice starch-tannic acid interactions on starch in vitro digestion and multiscale structural properties[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2023, 246:125619.

[22] SUN S L, HONG Y, GU Z B, et al. Impacts of fatty acid type on binding state, fine structure, and in vitro digestion of debranched starch-fatty acid complexes with different debranching degrees[J]. Carbohydrate Polymers, 2023, 318:121107.

[23] CHEN J, CAI H L, YANG S, et al. The formation of starch-lipid complexes in instant rice noodles incorporated with different fatty acids: Effect on the structure, in vitro enzymatic digestibility and retrogradation properties during storage[J]. Food Research International, 2022, 162:111933.

[24] ZHUANG J, LIU H F, YOU L N, et al. Influence of ultrasonic-microwave power on the structure and in vitro digestibility of lotus seed starch-glycerin monostearin complexes after retrogradation[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2023, 228:59-67.

[25] NIE M Z, LI J X, LIN R, et al. The role of C18 fatty acids in improving the digestion and retrogradation properties of highland barley starch[J]. Food Research International, 2024, 186:114355.

Research on application of starch-based capsicol microcapsules in steamed twisted roll

FENG Xiaoyong1, SHAO Miao2, TANG Zhan1, FENG Weiting1, FU Xiong2, HUANG Qiang2*

1(Guangzhou Restaurant Group Likoufu Food Co.Ltd, Guangzhou 511442, China)2(School of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)

ABSTRACT The steamed twisted roll (STR) is a traditional staple food in China, however, its consumption often results in a rapid rise in blood glucose levels, posing a significant health concern.To address this issue, starch-capsicol microcapsules were developed using V-type starch, porous starch, and pregelatinized starch, and used as raw materials in STR preparation.STR made from wheat flour without capsicol or with directly added capsicol served as control samples.The microstructure, texture, sensory properties, starch digestibility, and storage stability of the STR samples were systematically evaluated.The results showed that the addition of starch-capsicol microcapsules reduced the specific volume of STR, with the smallest specific volume (1.9 mL/g) observed in STR prepared with V-type starch-capsicol microcapsules.Sensory analysis revealed that the incorporation of starch-capsicol microcapsules increased the hardness of STR, attributed to the higher starch content.In vitro starch digestibility result indicated that STR prepared with V-type starch-capsicol microcapsules exhibited the lowest digestion rate (0.002 7 min-1) and degree of digestion (65.8%).In contrast, STR prepared with porous starch or pregelatinized starch-capsicol microcapsules showed no significant changes in digestibility compared to the control samples, suggesting that the interaction between starch and capsicol plays a key role in modulating starch digestion.After 7 days of storage, STR containing V-type starch-capsicol microcapsules exhibited minimal changes in crystallinity and the lowest retrogradation enthalpy (0.8 J/g), indicating that these microcapsules effectively inhibited retrogradation of STR.These findings suggested that incorporating V-type starch-capsicol microcapsules into STR production could reduce starch digestibility while suppressing retrogradation, thereby improving storage stability.This study provides valuable insights into the development of slowly digestible staple foods with enhanced storage properties.

Key words starch; capsicol; microcapsules; steamed twisted roll; digestibility

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041663

引用格式：冯小勇,邵苗,汤站,等.淀粉基辣椒油微胶囊在花卷中的应用研究[J].食品与发酵工业,2025,51(18):211-218.FENG Xiaoyong,SHAO Miao,TANG Zhan, et al.Research on application of starch-based capsicol microcapsules in steamed twisted roll[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(18):211-218.

第一作者：博士,高级工程师(黄强教授为通信作者,E-mail:qiangh@scut.edu.cn)

基金项目：广东省自然科学基金项目(2023A1515012195)

收稿日期：2024-11-22,改回日期:2025-02-13