中国传统燕麦炒制过程中淀粉逐步糊化、崩解及组分互作的机制解析

中国传统燕麦食品（莜面）加工需要经历“三熟”（炒熟、烫熟、蒸熟）加工，其中“一熟”加工是较低水分含量条件下的高温炒制过程（炒熟），可以提高燕麦粉和面团的加工品质，但炒制对于燕麦淀粉结构的影响机制尚不明确。因此本研究选取了炒制过程中不同炒制时间（0、4、8、12、20min）的燕麦，进行燕麦粉和面团特性测定，并分析了分离淀粉的多尺度结构。结果表明，适当炒制（12 min，RO-12）促进了淀粉-蛋白质共价复合物的形成，淀粉局部糊化而不崩解，提高了燕麦粉的流变学特性和加工品质；过度炒制（20 min，RO-20）造成了淀粉的崩解，释放了天然淀粉簇中结合的脂质，破坏了淀粉-蛋白质共价复合物，燕麦籽粒部分爆裂，降低了燕麦食品的加工性能。

RO-0、RO-4和RO-8在冷却过程中出现明显的冷却峰，这是燕麦淀粉-脂肪或淀粉-蛋白质-脂质复合物的特征，表明炒制8 min内对淀粉的破坏很小，淀粉总体上还保持天然淀粉体和天然淀粉基复合物的结构。炒制12 min后，RO-12和RO-20糊化曲线明显降低，冷却峰消失，表明淀粉和天然淀粉基复合物被破坏。另外，随着炒制时间的延长，热量不断输入，淀粉逐步糊化，燕麦粉的糊化度逐渐升高（从12.55%到40.46%）。

随着炒制时间的延长，燕麦面团的硬度和咀嚼性持续上升。从RO-0到RO-12，燕麦面团的G’和G”逐渐升高，这表明燕麦粉的加工品质变好，这种变化与炒制过程中淀粉的糊化和组分互作息息相关。其中RO-12的G’和G”均达到最高，表明适当炒制极大地改善了燕麦粉的加工特性。而RO-20的G’和G”显著降低且低于RO-0，这是由于预糊化淀粉溶胀能力的限制和直链淀粉-脂质复合物的形成导致面团黏聚能力降低。

燕麦粉的DSC曲线在60-65℃之间出现糊化峰，随着炒制时间的增长，峰值时间表现出先左移（RO-0到RO-8）后右移（RO-8到RO-12）的趋势，这与RVA中的PT变化相一致，这主要是因为短时间炒制破坏了淀粉的天然簇状结构，促进淀粉糊化；而长时间炒制过程中产生淀粉-脂肪、淀粉-蛋白质、淀粉-β葡聚糖复合物，具有更稳定的结构，在热处理过程中表现出较好的热稳定性和较高的糊化温度。XRD表明炒制过程中，A型晶体逐步转化为V型晶体，V型晶体的产生也象征着炒制过程中淀粉-脂肪和淀粉-蛋白质形成了V型包埋复合物。FTIR和13C NMR的拟合结果表明，淀粉分子在炒制过程中逐步糊化、崩解，部分分子溢出并重排，短程有序度持续变化。同时，FTIR检测到复合物的形成，1H NMR从谱图强度的角度说明炒制后淀粉溶解度提高，进一步说明了分子逐步溢出。

本研究通过面团品质、淀粉结构、组分互作等深入分析了炒制与燕麦粉品质的关系，表明适当的炒制处理对传统燕麦的加工有着至关重要的作用，为燕麦食品加工提供参考依据。