干法分馏豌豆淀粉替代明胶制备无胶软糖的流变学特性与结构优化研究

本研究针对传统明胶软糖的植物基替代需求，创新性地采用干法分馏(DF)豌豆淀粉与玉米淀粉对比，通过流变学测试(频率扫描/剪切恢复)和质构分析(TPA)发现：DF豌豆淀粉因39.74%直链淀粉含量形成高稠度指数(1528 Pa·sn)，但结构恢复率仅1.03%，揭示了其作为可持续胶凝剂的潜力与优化方向。

　　

随着素食主义和清洁标签食品的兴起，传统明胶软糖面临植物基替代的迫切需求。然而，商业分离淀粉的高能耗制备工艺与干法分馏(DF)淀粉的利用率不足形成鲜明矛盾。目前，DF淀粉作为蛋白质生产的副产物，其16-20%的蛋白质残留量对凝胶网络的影响机制尚不明确，且缺乏在软糖中的应用数据。

意大利InnovaProt s.r.l.的研究团队在《Food Hydrocolloids》发表的研究，首次系统评估了DF豌豆淀粉的凝胶特性。通过测定淀粉组分(直链淀粉39.74% vs 玉米淀粉15.48%)、最小凝胶浓度(LGC:豌豆16% vs 玉米12%)，并设计LGC基准上浮4%/8%的配方，结合振幅扫描(应变0.01-1000%)、频率扫描(0.1-100Hz)和三级剪切恢复测试(1-300 s^-1)，揭示了DF淀粉的独特流变行为。

3.1节显示DF豌豆淀粉在95°C时水溶性指数(WSI)骤降至6.18%，表明蛋白质变性参与凝胶形成。3.2.1节频率扫描发现所有样品储能模量(G′)＞损耗模量(G″)，但DF样品tan δ值(0.20)显著高于玉米淀粉(0.13)，证实其弱弹性网络。图2的流动曲线拟合Ostwald-de Waele模型显示DF样品稠度指数(K)达1528 Pa·sⁿ，是玉米淀粉(555 Pa·sⁿ)的2.7倍。3.2.3节结构恢复测试中，玉米淀粉样品恢复率(43.38%)显著优于DF样品(1.03%)，这与图4纹理图谱中DF样品位于"松软区"的结果一致。

质构分析(3.3节)发现P16配方硬度(1.24N)与明胶对照(1.25N)相当，但感官评价(3.5节)显示DF样品呈现更强的豆类风味(评分2.0)和涩感。值得注意的是，DF样品色度值(C?=53.91)比玉米淀粉高12倍，这与其5.56 g/g的吸水指数(WAI)和残留蛋白质的光散射效应相关。

该研究证实DF豌豆淀粉可通过高直链淀粉含量构建刚性凝胶，但蛋白质残留导致网络脆弱。研究建议未来可通过DF/玉米淀粉复配优化结构，为清洁标签软糖开发提供新思路。这种"升级回收"策略使干法分馏工艺的碳排放优势(较湿法减少60%用水)得以充分发挥，推动食品工业的绿色转型。