(西华大学食品与生物工程学院，四川成都，610039)
关键词发芽；高粱粉；理化特性；功能特性
高粱，是世界上产量仅次于稻米、小麦、玉米及大麦的第五大粮食作物[1]。由于高粱具有较强的抗旱能力，随着人口的不断上涨和水资源的减少，未来其将成为重要的农作物。高粱可为人体提供多种营养成分，包括蛋白质、淀粉、纤维素和矿物质等；另外，还含有多酚、花青素和植物固醇等功能性成分[2]，可以很好地预防和改善癌症与心血管疾病，能更好地满足人们的营养需求。但由于高粱的淀粉分子质量大，口感较差，目前多用作酿酒、制醋和饲料的原料，极少数用于高粱米饭、窝头和粥等传统食品[3]。
白高粱种子，江苏省沭阳县新河镇(市售)；麦芽糖、可溶性淀粉，北京世纪奥科生物技术有限公司；H2O2、3，5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠等试剂均为分析纯，成都科隆化学品有限公司。
UV-2600型紫外分光光度计，上海谱元仪器有限公司；MCR302流变仪，奥地利安东帕(中国)有限公司；DSC3差示扫描量热仪，梅特勒-托利多测量设备(上海)有限公司；NicoletIs50傅立叶变换红外光谱仪，上海力晶科学仪器有限公司；FSH-2A均质机，河北慧采科技有限公司。
1.2.1发芽高粱的制备
参考易翠平等[7]的高粱发芽实验：挑选高粱籽粒，确保没有破损颗粒和其他杂质。将浸泡20h后的高粱用7.0%(体积分数)的H2O2溶液消毒15min，再用去离子水反复冲洗。然后将高粱籽粒平铺于双层纱布之间，于30℃条件下避光发芽0、12、24、36、48、60、72h，每隔12h洒水1次，并清洗纱布和高粱籽粒防止发霉。将不同发芽阶段的高粱籽粒取出后于40℃干燥至水分含量约为13%，粉碎过80目筛，放入4℃冰箱冷藏保存、备用。
1.2.2淀粉酶活力的测定
淀粉酶活力采用李合生等[8]的方法进行测定。淀粉酶活力定义为：40℃下每分钟内麦芽糖增加的毫克数为1个淀粉酶活力单位(U)。
1.2.3淀粉含量的测定
采用双波长比色法[9-10]测定直链和支链淀粉含量，总淀粉含量为两者之和。
1.2.4热力学性质的测定
准确称取3mg高粱粉和6mg去离子水于DSC铝制坩埚中，加盖密封，在4℃条件下平衡12h。测试条件：温度范围25～150℃，升温速率10℃/min，以氮气作保护气，流速80mL/min。
1.2.5糊化特性的测定
测定方法参考董贝贝[11]的方法稍作调整，用蒸馏水配制10%(质量分数，以干基计)的高粱粉悬浊液17.77g，置于流变仪测量杯中。具体程序设定如表1所示。
表1测试程序Table1Testprogram
1.2.6动态流变特性的测定
采用MCR302流变仪，在频率为1Hz，应变扫描范围为0.001%～10%的条件下对1.2.4制备的高粱粉糊进行振幅扫描检测其线性黏弹区。根据结果确定应变为1%，固定温度25℃，测定高粱粉糊在0.1～100rad/s范围内的动态黏弹性变化[6]。
1.2.7持水性和持油性的测定
参照ELKHALIFA等[12]的方法，取1g样品于40mL离心管中，加入20mL水(或油)混合均匀，静置30min后以4000r/min离心30min，倒掉水(或油)，称量此时离心管的重量。持水(油)性计算如公式(1)所示：
持水(油)性
(1)
式中：m0为样品千质量，g；m1为离心管加干样品质量，g；m2为离心管加沉淀质量，g。
1.2.8起泡性和泡沫稳定性
参照ELKHALIFA等[12]的方法，在250mL烧杯中加入2g高粱粉样品和100mL蒸馏水，室温下搅拌10min后立即转入250mL量筒中，记录泡沫体积。发泡能力计算如公式(2)所示：
发泡能力
(2)
通过测定1h后泡沫的体积变化来确定泡沫的稳定性，如公式(3)所示：
泡沫稳定性
(3)
1.2.9乳化性和乳化稳定性
参照ELKHALIFA等[12]的方法：取2.00g高粱粉样品于100mL离心管中，分别加入20mL去离子水(4℃冷却)和色拉油，用高速均质机以20000r/min分散1min后，以4000r/min离心10min，记录乳化层高度。乳化性计算如公式(4)所示：
乳化性
(4)
乳化稳定性：将离心后的乳化液以80℃水浴热30min，冷却到室温后以4000r/min离心10min。乳化稳定性计算如公式(5)所示：
乳化稳定性
(5)
1.2.10傅里叶红外光谱分析
准确称取150mg的粉末样品倒入压片模具中，通过压片机以8t的压力压制30s，将压好的样品进行光谱测定。扫描次数：16次；分辨率：8cm-1；扫描范围：400～4000cm-1。
1.2.11统计分析
所有实验数据用Excel2010分析处理，利用Origin8.5作图，通过SPSS19.0进行显著性检验(P<0.05)，结果以均值±标准差表示。
图1高粱发芽过程中淀粉酶活性的变化Fig.1Changesofamylaseactivityduringsorghumgermination注：发芽0h的是经过浸泡处理而未发芽的高粱；不同字母表示同一曲线数值之间差异显著(P<0.05)(下同)
表2高粱总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量的变化Table2Changesintotalstarch,amyloseandamylopectincontentofsorghum
注：不同字母表示同列数值之间差异显著(P<0.05)(下同)
表3高粱粉热力学性质的变化Table3Changesinthermodynamicpropertiesofsorghumflour
注：To、Tp、Tc和ΔH分别表示起始、峰值、终止糊化温度和糊化焓
表4高粱粉糊化特性的变化Table4Changesingelatinizationcharacteristicsofsorghumflour
注：PV、TV、FV、BV和SV分别表示峰值黏度、谷值黏度、终值黏度、崩解值和回生值
a-储能模量;b-损耗模量;c-损耗角正切值图2高粱粉动态流变特性的变化Fig.2Changesindynamicrheologicalpropertiesofsorghumflour
图3高粱粉持水、持油性的变化Fig.3Changesinwaterandoilretentionofsorghumflour
图4高粱粉乳化性和乳化稳定性的变化Fig.4Changesinemulsificationandemulsificationstabilityofsorghumflour
图5高粱粉起泡性和泡沫稳定性的变化Fig.5Changesinfoamabilityandfoamstabilityofsorghumflour
图6高粱粉的傅里叶红外光谱Fig.6Fourierinfraredspectrumofsorghumflour
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ZHANGJun,HULing,ZHANGSanshan,YUMengling,LEIJi*
(SchoolofFoodandBioengineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)
Keywordsgermination;sorghumflour;physicalandchemicalproperties;functionalproperties
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025501
引用格式:张俊，胡玲，张三杉，等.不同发芽阶段高粱粉理化及功能特性的变化[J].食品与发酵工业,2021,47(6):68-74.ZHANGJun,HULing,ZHANGSanshan,etal.Changesofphysicochemicalandfunctionalpropertiesofsorghumflouratdifferentgerminationstages[J].FoodandFermentationIndustries,2021,47(6):68-74.
第一作者：硕士研究生(雷激教授为通讯作者，E-mail:121175698@qq.com)
基金项目：四川省科技厅国际合作项目(2020YFH0157)；西华大学研究生创新基金项目(YCJJ2020084)