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为解决甜米酒及酒糟中淀粉结构与功能研究不足的问题，研究人员开展甜米酒及酒糟中淀粉多尺度结构和消化性的研究。结果表明发酵后淀粉分布、结构和消化性改变。该研究为甜米酒品质提升及副产物利用提供理论依据。
甜米酒，作为我国一款拥有超 3000 年历史的传统发酵饮品，凭借其香甜的口感、独特的风味以及丰富的营养成分，深受大众喜爱。它不仅富含糖、氨基酸、有机酸等多种营养物质，还具有抗氧化、降血压等诸多健康功效。然而，在甜米酒的生产过程中，由于发酵周期较短，淀粉的转化并不完全，会产生发酵醪和酒糟这两种副产物。其中，发酵醪里含有未完全水解的低分子量淀粉和糊精，而酒糟则富含未水解的高分子量淀粉。
尽管淀粉及其衍生物在很大程度上决定了甜米酒和酒糟的理化及感官特性，但目前对于它们在液相（甜米酒）和固体残渣（酒糟）中的分子结构和功能特性的研究却十分有限。多数研究集中在风味剖析和生物活性功能方面，而关于残留淀粉和糊精的分子架构却鲜有人问津。为了填补这一知识空白，来自国内的研究人员开展了一项针对甜米酒及酒糟中淀粉多尺度结构和消化性的研究，该研究成果发表在《Food Chemistry: X》上。
研究人员为了深入探究淀粉在甜米酒及酒糟中的奥秘，采用了多种先进的技术方法。他们运用扫描电子显微镜（SEM）观察淀粉颗粒的形态特征；利用尺寸排阻色谱 - 多角度激光光散射 - 示差折光检测联用技术（SEC-MALLS-RI）和尺寸排阻色谱 - 示差折光检测联用技术（SEC-RI）分析淀粉的分子量分布和全分子尺寸分布；借助傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究淀粉的氢键和短程分子有序性；通过 X 射线衍射（XRD）确定淀粉的晶体结构；使用差示扫描量热法（DSC）测定淀粉的热力学性质；采用体外消化实验评估淀粉的消化性。
在化学分析方面，研究人员发现，去除酒糟后的甜米酒中，糯米甜米酒（GRW）的总可溶性糖（61.61 g/L）和还原糖（37.26 g/L）含量均高于籼米甜米酒（IRW），但 IRW 的不溶性葡聚糖（34.80 g/L）含量是 GRW（9.21 g/L）的 3.8 倍 。这表明，IRW 中残留的小分子淀粉对酶解的抗性更强，使得发酵醪中保留了更多不溶性葡聚糖。
关于淀粉的分子结构，研究显示，发酵过程中淀粉酶将淀粉水解为小分子，释放到发酵醪中进一步降解，而大分子淀粉则保留在酒糟中。籼米淀粉（IRS）和糯米淀粉（GRS）的直链淀粉含量分别为 18.63% 和 0.94%。在发酵后的甜米酒和酒糟中，直链淀粉的分布出现显著差异。IRWS 的直链淀粉含量（16.80%）相较于 IRS 有所降低，而 IRVS 的直链淀粉含量（19.82%）则明显增加。GRWS 和 GRVS 的直链淀粉含量分别为 7.07% 和 2.83%，均高于 GRS 的基线水平。这一现象说明，发酵过程中酶的选择性作用对淀粉的结构重塑起到了关键作用。
从淀粉颗粒的形态来看，SEM 分析表明，IRS 和 GRS 颗粒呈现典型的多边形形态，表面光滑且粒径均匀。而 IRWS 和 GRWS 的颗粒则出现明显的表面变化，呈现塌陷的颗粒结构和不规则的凹坑，还观察到了不同大小的球形淀粉颗粒，这些颗粒主要是酶解淀粉的中间产物。在酒糟中，部分淀粉保留了原始的颗粒形态，同时也存在由淀粉酶水解产生的小淀粉片段，且 GRVS 中的片段数量多于 IRVS，这与 GRS 中较高的支链淀粉含量有关。
在分子量分布和全分子尺寸分布研究中，研究人员发现，甜米酒和酒糟中的淀粉分子量相较于原米淀粉显著降低。IRWS 和 GRWS 中存在不同聚合度的线性糊精，且在酒糟淀粉中检测到了更多聚合度较高的支链和线性糊精。此外，研究还发现，短支链淀粉比长支链淀粉更容易被酶水解，且酒糟淀粉中由于直链淀粉的重结晶，保留了更多抗酶解结构。
通过 FT-IR 光谱分析，研究人员发现，甜米酒中的淀粉在 3000 - 3500 cm-1区域的羟基伸缩振动波数最高，表明其氢键相互作用更强。IRWS 和 GRWS 的 1047/1022 cm-1比值（R1047/1022 cm-1）显著高于原米淀粉，说明发酵过程中形成了大量的单双螺旋结构。而 GRVS 的 R1047/1022 cm-1相较于 GRS 有所降低，是由于糊化导致晶体结构被破坏。
在晶体结构方面，原米淀粉呈现 A 型结晶结构，而 IRWS 和 GRWS 表现出 B + V 型结晶，这是由于淀粉回生和直链淀粉的存在。IRWS 的结晶度（9.13%）高于 GRWS（6.70%），可能是因为 IRWS 中长线性糊精的含量更高。IRVS 和 GRVS 的结晶度分别为 11.19% 和 14.26%，与烹饪过程中淀粉未完全糊化以及发酵过程中的淀粉回生有关。
DSC 分析结果显示，GRS 因其易于糊化和较高的结晶度，具有较低的峰值温度（TP，71.59°C）和较高的焓值（?H，10.63 J/g）。IRWS 和 GRWS 由于长线性糊精的重结晶，表现出更高的糊化温度。其中，GRWS 的 TP（101.3°C）和?H（12.64 J/g）均高于 IRWS，这与 GRWS 中长线性糊精的聚合度更高以及支链淀粉形成的双螺旋结构有关。IRVS 相较于 GRVS，由于含有更多的直链淀粉和更长的支链淀粉，也表现出更高的糊化温度和?H。
体外消化性研究表明，GRS 的抗性淀粉（RS）和慢消化淀粉（SDS）含量高于 IRS，这与其较高的结晶度有关。糊化会降低淀粉的 RS 含量，但 IRS 由于其较高的直链淀粉含量，在糊化后仍比 GRS 更抗消化。发酵后的酒糟淀粉中，SDS 和 RS 含量显著增加，其中 IRVS 的 RS 含量明显高于 GRVS。甜米酒中的小分子淀粉片段虽然长程有序结构有限，但因其丰富的短程有序结构和特殊的分子组成，表现出较高的抗消化性，且 IRWS 的 RS 含量高于 GRWS。
综合上述研究结果，该研究系统地揭示了甜米酒和酒糟中淀粉的多尺度结构和消化性特征。研究发现，发酵过程中支链淀粉尤其是短支链优先被利用，酒糟淀粉相较于熟米淀粉消化抗性增强，且基本结构框架得以保留。GRVS 主要保留了原始的支链结构，而 IRVS 则发生了显著的结构变化，形成了 B + V 型结晶。此外，籼米和糯米甜米酒中的小淀粉颗粒均表现出长线性糊精、B + V 型结晶、高糊化温度和抗消化性等特点。这些发现为开发具有优化质地和感官属性的甜米酒和酒糟产品提供了重要的理论基础。未来的研究可以进一步探索淀粉衍生分子对甜米酒风味和感官特性的影响，推动甜米酒产业的发展。
