微波等离子体功率对豌豆淀粉特性的影响：颗粒形貌、糊化行为与凝胶性能调控研究

针对天然豌豆淀粉(NPS)功能性不足的问题，研究人员采用绿色高效的微波等离子体(MP)技术，系统探究了不同功率(60/80/100 W)对淀粉颗粒形貌、结晶度(RC)、糊化温度(PT)及凝胶性能的影响。发现80 W处理可显著促进淀粉链解聚与交联，提升溶解度(15.93±0.89%)和溶胀度(10.26±0.23 g/g)，为开发低粘度稳定凝胶产品提供新方法。

　　

豌豆淀粉作为豆类加工副产物，虽具有成膜性好、保水性佳等优点，但其天然形态存在的低吸水性和储存稳定性差等问题，严重制约了在食品工业中的应用。传统化学改性方法存在环境污染风险，而物理改性技术如冷等离子体虽环保高效，但对豌豆淀粉的系统研究仍属空白。在此背景下，黑龙江"双一流"学科创新团队通过微波等离子体(MP)这一结合微波能量与等离子体蚀刻效应的新兴技术，首次系统揭示了MP功率对豌豆淀粉结构-功能关系的调控机制，相关成果发表于《Innovative Food Science》。

研究采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等技术，对比分析了60-100 W MP处理对淀粉颗粒形貌、分子结构及功能特性的影响。通过测定溶解度、溶胀度、水解度等指标，结合流变学分析阐明了凝胶性能变化规律。

【Granule morphology analysis】
SEM显示MP处理导致淀粉表面产生裂纹和孔洞，80 W时蚀刻效应最显著。这种物理损伤源于等离子体活性粒子对淀粉无定形区的选择性攻击。

【Gelatinization behavior】
DSC测定发现糊化起始温度(PT)从75.90±0.06°C降至73.36±0.10°C，表明MP处理降低了淀粉分子有序度。XRD证实C型结晶结构未改变，但相对结晶度(RC)下降，与FTIR显示的分子无序化趋势一致。

【Gel properties】
80 W处理组呈现最优改良效果：溶解度提升至15.93±0.89%，溶胀度达10.26±0.23 g/g，同时淀粉链解聚使平均粒径从27.01±7.95 μm减小至24.75±7.39 μm。流变学分析表明适度MP处理可形成低粘度、高稳定性的凝胶网络。

该研究创新性地证明MP技术能精准调控豌豆淀粉的多尺度结构：在分子层面通过选择性断键实现直链淀粉(AM)含量从27.90%降至23.42%；在超分子层面维持晶体构型但降低有序度；在颗粒层面形成可控表面蚀刻。这种分级修饰策略使淀粉获得更优的加工适应性，特别是为粉丝、凉皮等凝胶类食品提供了原料改良新方案。研究不仅拓展了非热加工技术在淀粉改性中的应用边界，更为豌豆淀粉的高值化利用提供了理论依据与技术支撑，对推动绿色食品加工产业发展具有重要意义。