我校天然食品高分子團(tuán)隊(duì)發(fā)表淀粉研究最新成果

近日，人民日?qǐng)?bào)客戶端推送我校食品與生物工程學(xué)院天然高分子團(tuán)隊(duì)發(fā)表的淀粉研究最新成果，即刊登在食品領(lǐng)域Top期刊《Food Hydrocolloids(中文名稱：食品親水膠體)》(影響因子IF=7.053)上，題為“Cold-water solubility, oil-adsorption and enzymolysis properties of amorphous granular starches(中文標(biāo)題：無定形顆粒狀淀粉的冷水溶解度、吸油和酶解特性)”的研究論文，黃峻榕教授為通訊作者，食品學(xué)院2017級(jí)制糖工程專業(yè)博士方晨璐為第一作者。

“無定形顆粒狀淀粉”論文首頁

天然淀粉為半晶質(zhì)，因?yàn)楹写罅繗滏I，在室溫下不溶于水，這限制了它們作為增稠劑和粘合劑的應(yīng)用，而具有冷水溶解性的淀粉的制備方法已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。

無定形顆粒狀淀粉作為一種改性淀粉，處于天然淀粉和完全糊化的淀粉糊的中間狀態(tài)，在破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上保持其顆粒狀形態(tài)。由于其非常松散的結(jié)構(gòu)，它們既顯示冷水溶解度，又顯示高化學(xué)和生物反應(yīng)性，從而擴(kuò)展了商業(yè)應(yīng)用范圍。粒狀冷水溶解淀粉（GCWS）是常見的無定形顆粒狀淀粉（AGS）之一，可以通過多種方法生產(chǎn)，例如用酒精進(jìn)行高靜水壓（HHP）、多元醇處理、醇?jí)A性處理等。在制備GCWS淀粉的過程中，將淀粉在水的存在下與其他化學(xué)物質(zhì)（例如酒精）一起處理，以抑制顆粒的膨脹。然而，關(guān)于在這種淀粉的制備中使用有機(jī)試劑的考慮日益受到關(guān)注。

預(yù)膠化（PG）淀粉可以通過物理方法生產(chǎn)，例如轉(zhuǎn)鼓干燥、噴霧干燥和擠壓。PG淀粉在冷水中具有溶解能力，但由于顆粒形態(tài)的損失，其分散性較差。因此，它們的糊狀質(zhì)量不如GCWS淀粉。

在水熱處理過程中，淀粉可能會(huì)經(jīng)歷從致密有序結(jié)構(gòu)到松散無序結(jié)構(gòu)的復(fù)雜轉(zhuǎn)變?？刂扑疅崽幚?xiàng)l件，包括淀粉和水的比例以及溫度和時(shí)間，可以幫助保持顆粒形態(tài)。然而，目前對(duì)于不使用化學(xué)試劑制備無定形顆粒狀淀粉的方法知之甚少。因此，本研究的目的是通過綠色且簡(jiǎn)單的水熱處理（物理）方法制備無定形顆粒淀粉，同時(shí)研究了其理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)和流變特性以及冷水溶解度、吸油率和酶解速率，以確定它們的潛在應(yīng)用。

研究成果“無定形顆粒狀淀粉”特性示意圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過在糊化溫度或接近糊化溫度的條件下，將淀粉懸浮液在水中加熱，可獲得來自六個(gè)不同植物來源的無定形顆粒狀淀粉。它們的形態(tài)分為兩種：一種是幽靈狀的，表面有開口（紅薯，木薯，小麥和玉米淀粉）；另一種是凝膠狀的，具有表面多孔結(jié)構(gòu)（綠豆和豌豆淀粉）。它們的平均粒徑（D50）、比表面積、直鏈淀粉含量和分子回轉(zhuǎn)z平均半徑（Rz）分別為30.6–57.0μm，0.359–0.649 m2/g，13.7％–16.8％和88.9–115.3 nm。在室溫下，無定形顆粒淀粉在冷水中的溶解度（78.5％–94.2％），吸油率（43.1％–62.1％）和酶解率（58.5％–82.6％）比粒狀冷水溶解淀粉（GCWS）和預(yù)糊化（PG）淀粉更好。它們可用作增稠劑、粘合劑、脂溶性功能因子的載體和潤(rùn)喉糖的基礎(chǔ)材料。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106669

（終審：杜楊 核稿：孫敏 編輯：宇文翔）