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华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第8期50卷 12-20页

作者：高群玉刘强董诗婷华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

淀粉ghost是淀粉糊化后残留在糊化淀粉乳液(Gelatinized Starch Dispersions,GSD)中的不溶性空心囊结构,因其形似“ghost”而得名。控制ghost的含量与性质可以调控GSD的各种理化性质(如消化率、电导率和粘弹性等)。为进一步了解改性淀粉... 详细信息

淀粉ghost是淀粉糊化后残留在糊化淀粉乳液(Gelatinized Starch Dispersions,GSD)中的不溶性空心囊结构,因其形似“ghost”而得名。控制ghost的含量与性质可以调控GSD的各种理化性质(如消化率、电导率和粘弹性等)。为进一步了解改性淀粉ghost对淀粉基产品性能的影响,为其应用提供参考,文中利用马铃薯淀粉起糊温度低、高膨胀性的特点,以蜡质和普通马铃薯淀粉为研究对象,通过优化Brabender参数,制备了马铃薯淀粉ghost,并探讨了不同湿热处理温度对两种马铃薯淀粉ghost理化性质的影响。结果表明:湿热处理普通和蜡质马铃薯淀粉ghost的SEM图多呈囊状和厚片状,膨胀度分别为1.23~2.71和1.58~2.78,粒径分别为15.2~51.3μm和21.5~81.0μm,抗性淀粉(RS)含量分别为90.7%~98.4%和90.4%~98.4%。湿热处理升高了马铃薯淀粉的起始糊化温度,减小了马铃薯淀粉的膨胀体积,增强了淀粉分子之间的相互作用,从而导致马铃薯淀粉ghost的平均粒径和快消化淀粉(RDS)含量降低,直链淀粉含量、相对结晶度、RS含量增加,完整性增强;随着湿热处理温度的升高,马铃薯淀粉ghost的RS含量和相对结晶度呈上升趋势,平均粒径和RDS含量呈下降趋势;马铃薯淀粉ghost的完整性随着湿热处理温度的升高而增强,110℃湿热处理后制备的蜡质和普通马铃薯淀粉ghost均能保持完整性良好的空心囊结构。湿热处理通过增强淀粉颗粒内部直链淀粉与支链淀粉、直链淀粉与脂质以及支链淀粉与支链淀粉之间的连接,可以显著地改善普通和蜡质马铃薯淀粉ghost的完整性和稳定性;通过控制湿热处理条件,可以调控淀粉ghost的结构,从而精准化生产含ghost产品。文中研究结果对于湿热处理淀粉的应用具有一定的指导意义。

关键词：马铃薯淀粉 ghost结构理化性质湿热处理淀粉消化性

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马铃薯细胞内淀粉老化机制及其对体外消化特性影响研究

马铃薯细胞内淀粉老化机制及其对体外消化特性影响研究

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作者：舒灵华南理工大学

学位级别：硕士

马铃薯是继大米、小麦、玉米之后的人类第四大主食,是人类膳食中碳水化合物主要的供应者。在马铃薯干基中,淀粉含量最为丰富,可以达到70～90%。然而,烹饪加工后的马铃薯淀粉会失去对酶的抗性,摄入后会被快速消化吸收,引起血糖上升。因此... 详细信息

马铃薯是继大米、小麦、玉米之后的人类第四大主食,是人类膳食中碳水化合物主要的供应者。在马铃薯干基中,淀粉含量最为丰富,可以达到70～90%。然而,烹饪加工后的马铃薯淀粉会失去对酶的抗性,摄入后会被快速消化吸收,引起血糖上升。因此,多数马铃薯基食品被归类为高血糖生成指数(glycemic index,GI)食品。然而,长期食用高GI食品被认为是导致2型糖尿病、肥胖症等慢性疾病的潜在诱因。有研究表明老化淀粉重新形成的双螺旋结构不适合作为淀粉酶的结合位点,不易被水解,所以通过对糊化的马铃薯淀粉进行老化处理,可以增加其抗酶解特性,从而降低GI值。此外,众多流行病学研究以及荟萃分析显示,长期食用全食品可以降低这些疾病的发生风险。这是由于全食品具有完整的细胞结构,一方面可以作为淀粉酶与淀粉接触的屏障,另一方面可以抑制胞内淀粉的膨胀与糊化,从而降低淀粉的消化性,减缓血糖反应。然而完整的细胞结构是否对淀粉的老化有所影响目前还没有相关研究,细胞壁的存在是否会影响有限空间内直链淀粉链和支链淀粉链的流动及重新结合目前尚不清楚。因此,本研究以提取的完整马铃薯细胞作为研究马铃薯全食品的模型,深入研究在不同时间处理以及不同浓度普鲁兰酶(PUL)脱支处理条件下老化,完整细胞结构对马铃薯淀粉老化及消化性的影响,探求马铃薯细胞内淀粉的老化机制,为开发低GI马铃薯基食品提供理论指导和技术支撑。将马铃薯细胞在73℃条件下水热处理后,在4℃条件下进行0～15 d的老化处理,同时以破坏ghost结构与未破坏ghost结构的马铃薯淀粉为对照,研究老化过程中马铃薯细胞和淀粉样品的形貌结构、结晶结构和热力学性质以及体外消化动力学特性的变化,探究冷藏时间对胞内淀粉老化以及体外消化特性的影响,以揭示细胞壁的存在以及ghost结构对淀粉老化以及淀粉消化性的影响规律,结果表明,完整的细胞结构对ghost结构的完整性具有保护作用,而ghost结构的完整性对淀粉老化具有一定促进作用,因此,马铃薯完整细胞结构在一定程度上可以促进胞内淀粉的老化,降低胞内淀粉的消化性。将马铃薯细胞在73℃条件下水热处理后,用不同浓度的PUL进行酶解脱支4h,在4℃条件下老化处理1 d,以马铃薯淀粉为对照,研究马铃薯细胞和淀粉样品的支化度、粒径分布、形貌和结晶结构的变化以及体外消化动力学特性,探索完整马铃薯细胞结构对胞内淀粉脱支与体外消化动力学的影响以及加速胞内淀粉老化的方式。结果表明,PUL脱支处理可以有效促进胞内淀粉的老化。完整的细胞结构一方面可以限制脱支速率从而限制淀粉老化速率,另一方面可以将脱支后游离的淀粉限制在有限的空间内,增加淀粉链排列和聚集的机会,从而促进淀粉的老化。

关键词：淀粉细胞壁 ghost结构老化体外消化

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