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，常用于制作點心、甜品及涼粉等食品，尤其在我國南方地區(qū)深受歡迎。然而，EDS仍存在一些缺點，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，并且在長期貯藏過程中易發(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為是一種更安全、無毒的物理改性方法。

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EDS性質(zhì)的影響及其作用機制。通過向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、堅實，初步表明RTP的加入對凝膠結(jié)構(gòu)的緊密性具有一定促進作用。

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EDS的溶解度影響并不顯著，表明RTP與EDS在溶解過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)使得它們在水分子的作用下未能對彼此的溶解行為產(chǎn)生明顯的促進或抑制效果。膨脹力可以評價水分子與淀粉鏈結(jié)晶和無定形區(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，達到最高值（326.34 g/g），這是因為適量的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，從而促進了膨脹，然而隨著RTP添加量的進一步增加，EDS的膨脹力逐漸下降，當(dāng)RTP添加量達到0.2%時，膨脹力降至285.84 g/g，原因是RTP與EDS分子之間形成了過于緊密的結(jié)合，抑制了淀粉顆粒的膨脹。當(dāng)RTP添加量為0.05%時最佳，EDS膨脹力達到最高。在食品加工中，如制作糕點、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0.05%，EDS的膨脹力逐漸下降，說明過高含量的RTP會抑制EDS顆粒膨脹，無法滿足食品加工對淀粉膨脹性能的需求。

3 糊化特性分析

糊化特性是評價淀粉熱加工行為和功能性能的關(guān)鍵指標，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，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EDS-RTP凝膠體系的回生值達到最低，表明RTP能有效延緩EDS的短期回生。同時，RTP的添加降低了EDS的糊化溫度，這與甜菜果膠對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爭作用，使得淀粉顆粒的可用水含量減少，從而降低其耐熱性，加速糊化進程。

糊化溫度是指淀粉顆粒開始吸水膨脹并發(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，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養(yǎng)成分，如維生素和風(fēng)味物質(zhì)，從而提升產(chǎn)品的營養(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，低糊化溫度可促進淀粉形成更細膩均勻的凝膠結(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械擾動下具備更優(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時間攪拌的加工中，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)分析通過模擬口腔咬合動作，測定硬度、彈性、黏性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)，能夠有效揭示RTP對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EDS-RTP凝膠硬度及強度的影響不顯著，但仍呈現(xiàn)一定的上升趨勢。相比之下，高添加量RTP（0.1%～0.2%）對凝膠硬度和強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了淀粉的老化過程，增強了分子間的鍵合力，從而改善了凝膠的內(nèi)在穩(wěn)定性。對于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無顯著影響，而0.1%～0.2% RTP顯著增強凝膠的咀嚼性，說明較高含量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)控淀粉凝膠的強度及質(zhì)構(gòu)特性，而對彈性網(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，進一步驗證了外源多糖通過影響淀粉重結(jié)晶過程對凝膠整體結(jié)構(gòu)特性的調(diào)控作用。

凝膠強度和硬度是評價RTP對EDS凝膠特性影響的核心指標。本實驗結(jié)果顯示，0.2% RTP的添加效果最佳，EDS-RTP凝膠強度和硬度達到最大值。凝膠強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)。在實際食品應(yīng)用中，較高的凝膠強度和硬度對果凍、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添加量在強化凝膠強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始發(fā)生相互作用。加入0.15% RTP時，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到了較佳平衡，微觀結(jié)構(gòu)有序且穩(wěn)定。RTP添加量進一步提升至0.2%時，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。孔壁厚度的增加主要源于凝膠形成過程中多糖與淀粉間水分的激烈競爭，限制了淀粉分子鏈的移動，促進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，促進穩(wěn)定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從而增強凝膠的機械強度。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，兼顧了抑制淀粉過度溶脹與凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，表現(xiàn)出最佳的機械強度和質(zhì)構(gòu)特性，優(yōu)于其他條件，具有較高的應(yīng)用價值。

6 水分分布分析

LF-NMR是一種無損檢測技術(shù)，能夠準確反映食品體系中水分的遷移狀態(tài)與結(jié)合方式。通過測定樣品的弛豫時間（

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淀粉凝膠微觀結(jié)構(gòu)和水分分布調(diào)控的作用機制。圖5展示了RTP添加量對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）對應(yīng)結(jié)合水，其被淀粉分子緊密束縛，分子運動高度受限，導(dǎo)致弛豫過程加快，呈現(xiàn)較短的弛豫時間。

T

22 （1～100 ms）對應(yīng)不易流動水，水分子受一定限制但仍具備部分流動性。

T

23 （＞100 ms）對應(yīng)自由水，具有較高的流動性，弛豫時間較長。

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，促進了對水分的束縛。而不同RTP添加量的EDS中不易流動水峰面積占比（

A

22 ）沒有顯著變化。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)合水變化趨勢相反，進一步表明RTP促使自由水最后向結(jié)合水轉(zhuǎn)變，這會影響淀粉凝膠的流動性和穩(wěn)定性。進一步結(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性降低，淀粉鏈段間的相互作用增強，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凝膠質(zhì)構(gòu)性能的改善機制，驗證了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)對水分在樣品中的空間分布進行可視化分析。如圖6所示，RTP添加對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，藍色和綠色區(qū)域則對應(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)明顯的藍色和綠色區(qū)域，說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)域的均勻性進一步增強，整體水分分布更加穩(wěn)定，邊緣的藍色和綠色區(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，凝膠的保水性能得到顯著優(yōu)化?？傮w來看，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，從而使凝膠體系內(nèi)的水分分布更加均勻。此外，較高的RTP添加量可能會導(dǎo)致水分更多以結(jié)合水的形式存在，進一步增強凝膠的穩(wěn)定性。這與LF-NMR分析結(jié)果相印證，即RTP促進自由水向結(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，進一步增強凝膠的穩(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看，RTP促進自由水向結(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的不穩(wěn)定性，有效延緩食品貯藏過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)，通過檢測物質(zhì)中不同官能團的特征吸收峰，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。2 909.9～2 928.9 cm -1 范圍內(nèi)的C—H伸縮振動峰則表明凝膠結(jié)構(gòu)中富含碳水化合物，RTP的添加未對該峰位產(chǎn)生明顯影響。1 646.5～1 648.6 cm -1 范圍內(nèi)的C—O—O伸縮振動峰僅在低RTP添加量（0.05%）時明顯出現(xiàn)，而在較高添加量（≥0.1%）時逐漸減弱甚至消失。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，改變了原有的分子間相互作用模式，進而引起凝膠網(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添加量時較為分散的結(jié)合狀態(tài)，向中RTP添加量（如0.15%）時形成規(guī)整的蜂窩狀有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。而RTP添加量過高（≥0.2%）時，過量的多糖會干擾分子排列，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有序性下降，表現(xiàn)為該振動峰的消失及微觀結(jié)構(gòu)的紊亂。這一結(jié)構(gòu)調(diào)整過程與上述微觀結(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的變形振動峰出現(xiàn)在1 363.4～1 367.6 cm -1 之間，C—O的伸縮振動峰出現(xiàn)在1 000～1 006.3 cm -1 之間，這2 個峰的變化表明RTP可能干涉到淀粉糖苷鍵周圍的環(huán)境，從而引起了細微變化，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，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 個峰），而RTP添加量提高至0.1%時峰數(shù)量開始減少并穩(wěn)定在4 個。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EDS分子的官能團振動特征產(chǎn)生顯著影響，但隨著RTP添加量增加到0.1%時，峰的數(shù)量減少，說明RTP的加入已經(jīng)引起了凝膠體系的明顯變化，意味著某些官能團的振動特征發(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。從氫鍵作用增強角度來看，0.1% RTP使O—H伸縮振動峰發(fā)生明顯漂移，極大強化了凝膠內(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，強大的氫鍵網(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)地更接近真實肉類。從峰數(shù)量變化帶來的分子間相互作用改變來看，加入0.1% RTP時峰數(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對體系影響微弱，難以發(fā)揮這些優(yōu)勢；0.2% RTP雖也能夠增強氫鍵作用，但可能因濃度過高會干擾分子有序性，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淀粉晶體結(jié)構(gòu)的影響，揭示多糖對淀粉分子重排和結(jié)晶行為的調(diào)控機制，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，分別達到14.92%和18.54%，表明適量RTP能夠促進EDS分子鏈的有序排列，強化結(jié)晶結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)RTP添加量達到0.2%時，結(jié)晶度顯著下降至3.46%，顯著低于其他添加量，可能因過高添加量的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，出現(xiàn)強烈的衍射峰，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°時出現(xiàn)雙峰。隨著RTP添加量增加到0.15%時，衍射峰強度也隨之增高，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，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EDS的結(jié)晶結(jié)構(gòu)有顯著影響，適量濃度能夠促進凝膠結(jié)晶，過高濃度則會破壞結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

綜合分析表明，0.15% RTP對EDS結(jié)晶結(jié)構(gòu)的促進作用最為顯著。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輸過程中形態(tài)穩(wěn)定，減少變形和坍塌。衍射峰強度的增強亦表明晶體結(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，同時延長貨架期，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，可揭示其糊化過程中的熱吸收行為與熱穩(wěn)定性，并評估外源物質(zhì)對淀粉結(jié)構(gòu)變化的影響。由表4和圖10可知，添加RTP對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在一定程度上增強了淀粉顆粒對熱的耐受性，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相互作用，使得淀粉分子間的作用力增強，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制在于，多糖與溶脹過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)視角來看，糊化焓（Δ

H

）的變化趨勢表明RTP在EDS糊化進程中存在一定效應(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，當(dāng)RTP添加量達到0.1%時，Δ

H

高達37.19 J/g，當(dāng)RTP添加量增至0.15%和0.2%時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，淀粉顆粒受到水分的影響得以加強，分子鏈也能夠展開得更為充分，從而使得EDS在糊化過程中吸收更多熱量。而當(dāng)RTP添加量進一步增加時，可能會因為多糖和淀粉形成過度交聯(lián)或者是產(chǎn)生了競爭性作用導(dǎo)致分子活動受到了一定影響，在這樣復(fù)雜的約束條件下淀粉完成標準糊化的過程就變差，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，而曲線則表現(xiàn)出平緩化的特征，這揭示出RTP對糊化過程的延緩作用，因此淀粉體系需要達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)象說明RTP通過增強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，并延長了糊化過程，從而影響了其熱力學(xué)行為。

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

H

達到峰值，表明此時淀粉糊化吸收熱量最多，分子鏈展開充分，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，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會因過度交聯(lián)等原因?qū)е蚂首兘档?，影響淀粉糊化效果。此外，RTP使糊化吸熱峰右移、曲線平緩，0.1% RTP在延緩糊化進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

本研究通過向EDS體系添加不同濃度RTP，運用多種技術(shù)手段探究RTP添加量對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，EDS-RTP凝膠強度和硬度達到最大值。RTP促使EDS凝膠微觀結(jié)構(gòu)從無序孔狀轉(zhuǎn)變?yōu)榉涓C狀，當(dāng)RTP添加量為0.15%時，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能夠引起官能團振動特征變化。XRD分析表明，當(dāng)RTP添加量為0.15%時結(jié)晶度高達18.54%，衍射峰強度增強，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會破壞晶體結(jié)構(gòu)。在水分分布方面，添加RTP促進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，EDS-RTP凝膠的糊化焓達到最大，淀粉糊化吸熱最多，分子鏈展開充分，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)食品研究與開發(fā)。主持完成市廳級項目2 項，在研橫向項目1 項和賀州學(xué)院博士科研啟動基金項目1 項，參與國家級項目4 項、省部級項目8 項。以第一作者身份在國內(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1 篇、三等獎4 篇，參編教材1 部，申請發(fā)明專利8 項。

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，研究方向為碳水化合物技術(shù)。參與廣西自然科學(xué)基項目3 項，以第一作者身份在國內(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.

實習(xí)編輯：普怡然 ；責(zé)任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來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、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《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·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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