综述:鹰嘴豆(Cicer arietinum Linn.)淀粉的提取、组成、结构、性质、改性及食品应用

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Grain & Oil Science and Technology CS7.3

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  这篇综述系统梳理了鹰嘴豆淀粉的提取工艺(湿磨法、碱/酶辅助)、分子结构(高直链淀粉含量17.4%-52.8%)、理化特性(溶胀力SP、溶解度SOL、糊化特性)及改性方法(物理/化学/生物法),重点探讨其抗性淀粉(RS)的益生元效应和低血糖指数特性,为开发功能性食品(增稠剂、凝胶剂)提供理论依据。

  

鹰嘴豆淀粉:从分子结构到功能应用

1. 引言
鹰嘴豆(Cicer arietinum Linn.)作为全球第二大脉冲作物,其淀粉占种子干重的37.2%-50%。与玉米、马铃薯等传统淀粉相比,鹰嘴豆淀粉具有独特的分子结构——直链淀粉含量跨度大(17.4%-52.8%),且富含抗性淀粉(RS)。这种特性使其在低GI食品、益生元开发等领域展现出巨大潜力。

2. 提取工艺
实验室规模提取采用湿磨法结合化学辅助:

  • 关键步骤:浸泡(0.1% NaOH或0.16% NaHSO3)→湿磨→离心纯化→干燥。蛋白酶辅助法可使淀粉纯度达95%。
  • 工业瓶颈:目前仅少数企业(如荷兰Aminola BV、以色列ChickP)实现商业化,主要作为蛋白加工的副产物。

3. 分子结构特征

  • 链长分布:支链淀粉中B1链(DP 13-24)占比高达54.8%-56%,赋予晶体结构更强的酶抗性。
  • 纳米结构:小角X射线散射(SAXS)显示其层状周期为9.746 nm,表面分形维度Dm=1.539,提示复杂的多尺度有序性。

4. 功能特性

  • 热力学行为:糊化温度(Tp)约67.3°C,高于玉米淀粉(62°C),归因于高直链淀粉与脂质复合物的形成。
  • 抗消化性:体外消化实验显示RS含量达30.4%,显著低于马铃薯淀粉(约20%),这与B型晶体结构和长支链占比正相关。

5. 改性策略

  • 物理法:热湿处理(HMT)使溶胀力从16.6 g/g降至9.2 g/g,同步提升热稳定性。
  • 化学法:乙酰化改性将直链淀粉含量从27.2%提升至33.6%,显著改善冻融稳定性。

6. 食品应用

  • 功能载体:在印度传统食品(如Besan ladoo)中作为凝胶剂,在土耳其零食Leblebi中提供酥脆质地。
  • 健康食品:临床研究证实其RS能促进双歧杆菌增殖,降低餐后血糖峰值达40%。

未来展望
需突破规模化提取技术瓶颈,并探索淀粉-蛋白质互作机制。基因组学研究有望定向培育高RS品种,推动其在特医食品中的应用。

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