高吸附性 V 型淀粉制备及其在亚麻籽油粉末化生产中的卓越应用

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Food Bioscience 4.8

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  亚麻籽油(FO)因易氧化等问题应用受限。研究人员制备高吸附性 V 型淀粉(HAVS)用于生产粉末 FO。结果显示,HAVS 吸附率达 308.15%,最佳制粉条件下能稳定 FO。该研究为 FO 应用提供新途径。

  在健康饮食和功能性食品备受关注的当下,亚麻籽作为一种重要的油料作物,其榨取的亚麻籽油(Flaxseed Oil,FO)蕴含着诸多对人体健康有益的功能。它具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗溃疡、抗骨质疏松、保护心脏和神经等功效,宛如一颗营养宝库中的璀璨明珠。然而,这颗明珠却存在着一些 “瑕疵”。FO 中丰富的多不饱和脂肪酸使其极易氧化,导致保质期短暂,就像娇嫩的花朵在烈日下迅速枯萎;它还带有令人不悦的风味,并且口服生物利用度较低,这使得它在食品领域的广泛应用受到了极大的限制。
为了解决这些难题,科研人员开启了一场探索之旅。虽然传统的将 FO 转化为粉末状的方法,如喷雾干燥、真空冷冻干燥和凝聚法等各有优劣,但都存在成本高、能耗大或步骤复杂等问题。而淀粉作为一种天然的吸附剂,因其来源广泛、成本低廉、生物相容性好等优点,吸引了研究人员的目光。在此背景下,如何提高淀粉的吸附能力,使其成为高效的 FO 载体,成为了科研的关键方向。

在这场科研探索中,研究人员致力于制备高吸附性 V 型淀粉(High-Adsorptive V-Type Starch,HAVS),并探究其在生产粉末状亚麻籽油中的应用。他们来自未知研究机构,通过一系列实验研究,取得了令人瞩目的成果。该研究成果发表在《Food Bioscience》上,为亚麻籽油的应用开辟了新的道路。

研究人员采用的主要关键技术方法有:利用热稳定 α- 淀粉酶在 40%(v/v)乙醇溶液中对普通玉米淀粉进行水解制备 HAVS;通过单因素实验确定粉末 FO 生产的最佳条件;运用 XRD(X 射线衍射分析)、DSC(差示扫描量热法)、FTIR(傅里叶变换红外光谱分析)等分析技术研究粉末 FO 的物理化学性质,还使用激光粒度分析研究其颗粒大小分布,通过储存稳定性测试评估对 FO 的保护效果。

1. HAVS 的制备及影响因素


研究人员首先探究了酶含量对 HAVS 制备的影响。在水解温度 90oC、孵育时间 60 min、搅拌速度 500 r/min 的 40% 乙醇溶液中,随着酶含量增加,HAVS 的油吸附率先升后降,在酶含量为 0.250% 时达到最大值 299.63% 。同时发现,HAVS 的水解程度随酶含量增加而增加。进一步研究确定,在 90oC、40% 乙醇溶液中,使用 0.250% 的热稳定 α- 淀粉酶反应 90 min,制备出的 HAVS 油吸附率可达 308.15%。

2. 粉末 FO 的制备及优化


以制备的 HAVS 为载体,通过干热法吸附亚麻籽油制备粉末 FO。经单因素实验确定最佳制备条件为:油添加比例 130%(v/w),加热温度 80oC,加热时间 10 min。在此条件下,制备出的粉末 FO 性能优良。

3. 粉末 FO 的性质研究


通过 XRD、DSC 和 FTIR 分析证实,以 HAVS 为载体使 FO 粉末化是通过物理吸附实现的。激光粒度分析显示,与商业多孔淀粉(Commercial Porous Starch,CPS)相比,用 HAVS 制备的粉末 FO 颗粒大小分布更均匀。储存稳定性测试表明,HAVS 能显著延缓 FO 的氧化酸败,为 FO 提供了很好的保护。

研究表明,在 40% 乙醇溶液中,90oC 下使用 0.250% 的热稳定 α- 淀粉酶反应 90 min 可制备出高吸附性的 V 型淀粉(HAVS),其油吸附率高达 308.15%。以 HAVS 为载体生产粉末 FO 的最佳条件为油添加比例 130%(v/w)、加热温度 80oC、加热时间 10 min。HAVS 与 FO 之间主要通过物理吸附相互作用,HAVS 能有效稳定 FO,显著延缓其氧化酸败,提高了 FO 的稳定性。

这项研究成果意义重大。从食品工业角度来看,它为亚麻籽油的储存和应用提供了新的解决方案,有助于拓展亚麻籽油在各类食品中的应用范围,满足消费者对健康食品的需求;从学术研究角度,为 V 型淀粉在其他领域的应用提供了理论基础和实践参考,推动了功能性材料在食品科学领域的进一步发展。它就像一把钥匙,为解开亚麻籽油应用困境的难题打开了一扇新的大门,也为相关领域的研究开辟了新的方向。

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