澱粉作為食品的重要組分，不僅可提供人體所必需的能量，還可影響澱粉類食品的質構、口感、可接受性等品質屬性。澱粉類食品大多經曆了某種形式的加工或烹饪，導緻澱粉吸水膨脹形成具有一定黏度的糊狀體系，但在降溫和儲存過程中，澱粉分子在空間構象上經重排後，會形成有序、穩定的凝膠結構，這一現象被稱為澱粉老化或回生。

澱粉老化通常會導緻澱粉類食品品質的劣變，如質構劣化、透明度下降、口感粗糙等，從而縮短澱粉類食品的貨架期，降低消費者的可接受程度。例如在饅頭、面包、糕點中，由于澱粉含量高，随着儲存時間的延長，就會由軟變硬，組織松散，風味消失。

然而，澱粉的老化行為在某些加工應用中也是可取的，例如，在早餐谷物和脫水土豆泥的生産過程中，澱粉老化可改變産品的結構和感官性能，并能形成抗性澱粉。鑒于此，如何合理調控澱粉的老化程度并考查體系的老化特性，對于澱粉類食品的加工和食用品質的改良均具有重要意義。

澱粉老化的本質是部分或完全糊化的澱粉分子由高能無序狀态逐漸轉變為低能有序狀态的一個熱力學平衡過程，即澱粉分子鍊通過分子内或分子間氫鍵的結合、排列和聚集，構成有序化排列的聚集态結構。

澱粉的老化過程可分為短期老化和長期老化。其中，短期老化發生在澱粉糊化後的初始階段，滲漏的直鍊澱粉分子發生定向遷移形成三維網絡結構；長期老化則一般會超過幾周時間，主要是由于支鍊澱粉具有高分支結構，在聚合時受到較強的抑制作用，老化進程較慢。長期老化在整個澱粉老化過程中占主要作用，是導緻澱粉體系品質變化的主要原因。

對于非蠟質澱粉，老化會導緻澱粉糊轉變成具有三維網絡結構的牢固凝膠；而對于蠟質澱粉，老化則導緻澱粉糊形成軟凝膠，其含有聚集體但沒有三維網絡結構。

通常，澱粉凝膠的強度與直鍊澱粉含量有關。直鍊澱粉的網絡結構可為澱粉凝膠提供彈性和抗變形強度，而僅含有聚集體的軟凝膠則顯示出更好的滲透性、更強的黏性和黏聚性。直鍊澱粉分子間氫鍵的可用性降低會破壞軟凝膠内部的長程相互作用，導緻網絡結構的黏聚性降低。

澱粉老化是一個持續的過程，其最初涉及直鍊澱粉分子的快速重結晶，然後是支鍊澱粉分子的緩慢重結晶。直鍊澱粉的老化決定了澱粉凝膠的初始硬度，以及澱粉類食品的黏性和消化率。面包、蛋糕的老化與儲存時間和澱粉結晶度有關，主要是由支鍊澱粉的老化所導緻。

含澱粉食品在儲藏期間的老化是不可避免的，目前，全世界均未徹底解決食品老化問題，老化也不可能被完全抑制，但可以被有效的技術措施所延緩。根據澱粉老化機理及影響因素，可采用以下相應的調控技術延緩老化。

一、添加酶制劑

澱粉酶和蛋白酶等廣泛地應用在澱粉質食品中，澱粉酶分為α-澱粉酶、β-澱粉酶、真菌澱粉酶等。其中抗老化效果最好的是α-澱粉酶。由于烘烤過程中産生低分子量糊精，α-澱粉酶通過幹擾支鍊澱粉老化過程從而抑制澱粉長期老化。但過量的α-澱粉酶會使澱粉質食品發粘，影響口感，結構塌架。

Palacios 等将α-澱粉酶應用于米飯中，由于支鍊澱粉側鍊短鍊增多，從而抑制米飯老化。陳秋平等在饅頭中添加适量的細菌α－澱粉酶，不僅能改善饅頭感官品質，還可以抑制饅頭在儲存過程中的老化現象。Dang 等從苎麻葉中提取的β－澱粉酶對澱粉質食品也有抗老化後的作用。

G4 酶是一種新型澱粉酶，可将澱粉支鍊切短，産生四糖，從而降低支鍊澱粉側鍊長度。姬娜等用G4 澱粉酶處理小麥澱粉，發現有明顯的抗老化效果。此外，還可以使用酶來分解麸皮或麸質蛋白質等，将分解産物加入澱粉質食品中，同樣能起到很好的抗老化作用。

二、添加乳化劑

在食品中添加乳化劑不僅可以延緩澱粉老化，還可起到保鮮作用。糊化後的直鍊澱粉分子呈雙螺旋結構，此時其内部是疏水的，乳化劑的疏水基團進入其内部，形成不溶性的包合絡合物，可以通過抑制直鍊澱粉重結晶間接抑制支鍊澱粉重結晶進而起到抗老化效果。

乳化劑還可以通過直接影響食品中水分的分布來延緩老化。Prakaywatchara 等在無麸質添加四種乳化劑，均能抑制澱粉老化，并且在具有1% 甘油單酯和甘油的樣品中發現最低的老化焓。

Fadda 等認為乳化劑降低了面團吸水溶脹能力，使更多水分轉移至蛋白質而使面團變得蓬松柔軟，間接阻礙澱粉老化。

Yu 等在小麥澱粉中添加硬脂酸和海藻酸鈉，提高了糊化初始溫度并有效抑制了澱粉的老化。

李立華等研究硬脂酰乳酸鈉和β－環糊精兩種乳化劑對鮮濕面抗老化作用，得出了直鍊澱粉-乳化劑-脂質複合物抑制了鮮濕面老化新結論。

三、添加親水膠體

親水膠體多為一種能溶于水的天然多糖大分子及其衍生物，一定條件下充分水合可以形成黏稠的溶液或凝膠，該特性使其在食品中具有質構改良及控水等特殊作用。常見的食品親水膠體有瓜爾膠、黃原膠、卡拉膠等。

一般來說，親水膠體主要通過影響直鍊澱粉－直鍊澱粉和支鍊澱粉－支鍊澱粉之間的相互作用促進短期老化并延緩了長期老化，且水解膠體對澱粉老化的抑制在很大程度上取決于親水膠體濃度的大小。

何承雲等研究了黃原膠、海藻酸鈉和卡拉膠對饅頭的抗老化作用，通過正交實驗獲得最佳複配比。

Ai 等在米糕中添加酶、乳化劑和親水膠體三類添加劑，比較發現海藻酸鈉是唯一一種在儲存期間顯著降低米糕硬化率的添加劑。

劉海燕等認為适量添加膠體可以顯著提高面包的比容，改善面包的質構特性，有效地抑制面包老化。但關于親水膠體對澱粉老化的影響尚未得出一般性結論。

四、添加變性澱粉

不同種類的變性澱粉對谷物制品品質起着不同的作用，适量的變性澱粉可以延緩老化，改善産品品質。一些變性澱粉中常引入改性親水基團，如醋酸根、羟丙基等，這些親水基團能夠控制體系中水分的流動和滲出；同時還能阻礙澱粉分子間氫鍵的脫水縮合作用，從而延緩老化。

另外，一些變性澱粉( 如馬鈴薯變性澱粉) 具有良好的加工特性，如持水性好、膨潤能力大、低溫穩定性好、口感溫和，不僅可以延緩谷物制品老化，還可以改善其品質。

謝少梅等研究發現預糊化馬鈴薯變性澱粉可提高面包的品質，随着其添加量的增加，抗老化效果表現為先增後減的趨勢，但未研究該趨勢出現的原因。

黃麗等研究了羟丙基二澱粉磷酸酯( HPDSP)對鮮濕方便米線長期老化特性的影響，發現添加15% HPDSP 的樣品組與空白組相比，硬度峰值降低了46.9%；樣品組的相對結晶度為2.22%，遠低于空白組的10.17%；樣品組的回生焓值降到1.28 J /g，比空白組下降72.1%，可見HPDSP 可顯著延緩鮮濕方便米線老化。

五、非澱粉糖類

非澱粉糖類通過與澱粉分子發生相互作用形成複合物，或通過與澱粉持水性的不同，對谷物制品老化産生影響。Zeng 等研究發現低聚果糖對小麥澱粉老化具有良好的延緩作用。

Banchathanakij 等研究發現不同來源的β -葡聚糖都能延緩大米澱粉老化，其延緩老化的機理在于吸收水分，減弱了澱粉分子的移動；不同來源的β -葡聚糖延緩老化的效果不同，來自大麥和燕麥的β -葡聚糖可以溶于水，更大程度阻礙澱粉分子移動，所以延緩老化的效果更好。

Klinmalai 等研究發現殼聚糖對米線的水分含量沒有影響，但降低了其pH 值和白度，延緩了米線凝膠硬度和黏性的增加，并有效保持了米線凝膠的黏結性和彈性。另外，膳食纖維也可延緩谷物制品的老化。

六、其他抗澱粉老化方法

除了使用傳統的添加劑實現抗老化效果，還有一些物理、生物等方法也可以實現。Zhang 等研究了茶多酚、茶水溶性提取物、茶多糖和綠茶粉四種茶葉衍生物對小麥澱粉老化的影響，結果表明四種物質對小麥澱粉的短期老化和長期老化均有抑制作用。

張春媛研究了茶多糖對小麥澱粉的老化作用，得到相同結果。Niu 等研究了米糠蛋白水解物對大米澱粉的抑制作用。許晨等在玉米澱粉中添加5%原花青素很好的抑制了澱粉老化。

Niu 等研究得到豬血漿蛋白水解物對玉米澱粉短期老化有潛在抑制作用。田耀旗利用超高壓技術抑制大米澱粉的老化。

夏文等利用超微粉碎技術破壞木薯澱粉顆粒表面結構，對其短期老化有一定的延緩作用。另外還有一些複合添加劑的應用，可以有效發揮各種食品添加劑的互補作用，與添加某種單一的添加劑相比，其有更好的風味與口感，更容易被消費者所接受，澱粉抗老化的效果也更好。

因此，抗老化劑的使用與新型抗老化劑的研究對抑制澱粉老化有着重要意義。

本文着重闡述了澱粉老化及不同添加物對調控澱粉老化的影響，澱粉老化是一個不可逆的過程，會對食品品質産生巨大影響，澱粉改性是一個非常複雜的體系，目前的研究還很有限，依舊采用傳統的方式方法，随着時間的推移，這些方法已經跟不上發展的需要，所以要有一些新的調查和研究出現。

通過添加不同的物質來抑制澱粉老化，有些方面還存在争議，這就需要對澱粉内部結構進行研究，從而更深刻地了解老化的機制，這也是今後發展的方向。

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來源：食品研發與生産，未經授權禁止轉載。封面圖來源：千圖網會員

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