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为探索苏丹草(Sorghum sudanense (Piper) Stapf.)淀粉潜在应用,研究人员用 4 种方法提取其淀粉并评估特性。结果显示,提取的淀粉直链淀粉含量高、抗性淀粉多等。该研究为苏丹草淀粉用于食品和非食品领域提供依据。
在食品和工业领域,淀粉是极为重要的原料。常见的商业淀粉多来自玉米、木薯、马铃薯和大米等。然而,随着可持续发展理念的深入以及对特殊功能淀粉需求的增加,人们将目光投向了一些未被充分利用的淀粉来源。苏丹草,一种原产于埃及和苏丹的一年生草本植物,通常用于动物饲料和植物修复。它具有很强的环境适应性、高产且营养丰富,淀粉含量可观,但其淀粉特性却鲜少被深入研究。为了填补这一空白,来自巴西联邦大学若琴蒂诺尼亚和穆库里河谷分校(Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys)的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Food and Humanity》杂志上。这一研究对于拓展淀粉资源,开发新型食品和工业原料具有重要意义。
研究人员采用了多种技术方法来对苏丹草淀粉进行研究。首先是淀粉提取技术,分别运用了水提取法(WE)、二氧化硫还原提取法(RE)、1N 氢氧化钠碱提取法(AE)以及二氧化硫和 0.1N 氢氧化钠联合提取法(CE) 。此外,还运用了多种分析技术,如用于分析淀粉颗粒形态的显微镜技术、测定淀粉结晶度的 X 射线衍射技术、研究淀粉糊化特性的热分析技术以及评估淀粉流变学特性的流变仪技术等。通过这些方法,研究人员从多个角度对苏丹草淀粉进行了深入探究。
苏丹草淀粉的提取与理化性质研究
研究人员对不同提取方法得到的苏丹草淀粉进行了理化性质分析。淀粉提取率在 31.15% - 41.67% 之间,平均为 34.83%,其中 CE 法提取率最高。这得益于提取过程中 SO?和 NaOH 的协同作用,SO?能够破坏蛋白质基质中的二硫键,从而提高淀粉提取率。
苏丹草淀粉的结构特性研究
在结构特性方面,研究发现苏丹草淀粉具有独特的结构特征。其淀粉颗粒呈现单峰分布,形状多为多面体,具有典型的 A - 型结晶度,这是谷物淀粉的常见特征。同时,淀粉中直链淀粉含量较高,在 35.18% - 38.04% 之间。直链淀粉主要位于淀粉颗粒的无定形区域,其含量较高对淀粉的性质有重要影响。
苏丹草淀粉的工艺特性研究
工艺特性研究结果显示,苏丹草淀粉具有较高的糊化温度,范围在 80.27°C - 86.75°C。热分析和流变学分析表明,该淀粉具有显著的凝胶弹性和假塑性行为。这些特性使得苏丹草淀粉在一些特殊的工业应用中具有潜在价值,比如可用于生产生物可降解薄膜。
苏丹草淀粉的营养特性研究
营养特性方面,苏丹草淀粉表现出较低的酶水解率,这使得其抗性淀粉含量较高,超过 28%。此外,该淀粉还含有较高含量的酚类化合物,采用 RE 法提取的淀粉中酚类化合物含量高达 2136mg GAE/100g。酚类化合物和直链淀粉可能共同作用,降低了淀粉的酶水解率,使其适用于低升糖指数(glycemic index,GI)食品的开发。
研究表明,苏丹草淀粉具有作为新型淀粉来源的巨大潜力。所有提取方法都能有效获得高纯度淀粉,其中 CE 法效果最佳。苏丹草淀粉独特的理化、结构、工艺和营养特性,使其在食品和非食品领域都展现出广阔的应用前景。在食品领域,可用于开发低 GI 食品,满足特殊人群的饮食需求;在非食品领域,可用于生产生物可降解薄膜,符合环保理念。然而,目前的研究只是初步探索,后续还需要进一步研究其在实际应用中的性能和效果,以及开发相应的加工技术,以充分发挥苏丹草淀粉的优势。