射频闪爆膨化调控紫甘薯片质构及淀粉-蛋白互作机制研究：基于能量输入与压力的多尺度结构解析

本综述系统阐释射频闪爆膨化（RFEP）技术通过破坏淀粉-蛋白质间氢键、疏水作用和离子键等非共价相互作用，降低淀粉短程有序性及LF-β-折叠/β-转角含量，从而形成疏松多孔结构并改善紫甘薯片脆度的机制。研究为精准调控淀粉基膨化食品质构提供了理论依据。

　　

Highlight

射频闪爆膨化（RFEP）在高温高压条件下仅能观察膨化后样品。图S1（补充材料）展示了不同射频能量输入和膨化压力处理的RFEP紫甘薯片实体图像。随着膨化压力从0.1 MPa升至0.285 MPa，芯片中心部位形成明显隆起，而硬化边缘逐渐减少，结构趋于均匀。类似趋势观察到随能量输入增加而显现。

Conclusions

本研究系统阐明了RFEP通过多尺度结构转化精准调控紫甘薯片质构的机制。确认RFEP破坏了淀粉与蛋白质分子间关键非共价键（包括氢键、疏水作用和离子键），这些分子水平变化导致淀粉短程有序性显著降低，蛋白质二级结构从LF-β-折叠/β-转角向α-螺旋/β-折叠转化，最终形成更疏松的粉末结构和更低的储能模量。值得注意的是，储能模量、短程有序性、LF-β-折叠和β-转角参数与脆度和孔隙率呈显著负相关，与堆积密度呈正相关。综合考虑加工成本，确定最佳膨化条件为压力0.2 MPa、膨化温度90°C和保持时间0分钟。