热加工调控板栗淀粉与非淀粉大分子消化特性的结构重构与分子互作机制

针对热加工板栗高血糖指数(GI)与低GI饮食指南的矛盾问题，研究人员系统评估了蒸煮、烘焙等四种加工方式对板栗消化特性的影响。通过结构分析、质构特性及低场核磁共振(LF-NMR)技术，揭示干热法(烘焙/油炸)通过维持淀粉结构完整性和调控水相态(束缚水A21 与自由水A22 比例)，显著降低预期血糖指数(eGI)，为低GI板栗产品开发提供理论依据。

　　

板栗作为中国重要的木本粮食作物，其淀粉含量高达干重的50%，但热加工后血糖指数(GI)的显著升高与当代低GI饮食需求形成尖锐矛盾。河北科技师范学院的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究，通过多维度解析热加工对板栗消化特性的调控机制，为产业提供了突破性解决方案。

研究采用蒸煮、蒸汽、烘焙和油炸四种加工方式，结合体外消化模型、质构分析仪和低场核磁共振(LF-NMR)技术，系统比较了不同处理对板栗淀粉结构、水分分布及消化特性的影响。关键发现聚焦于水分相态转变的核心作用：干热法处理的样品通过维持更高比例的束缚水(A₂₁
)，有效阻碍淀粉与消化酶的接触，从而显著降低预期血糖指数(eGI)。

主要结果

1. 消化特性差异：干热法(烘焙69.47/油炸69.85)比湿热法(水煮81.40/蒸汽86.67)更有效控制eGI，新鲜板栗GI<55的天然优势在加工后丧失。
2. 结构机制：烘焙/油炸样品通过保持淀粉颗粒完整性，限制酶解位点暴露；LF-NMR显示其束缚水含量(A₂₁
   ：烘焙0.89/油炸1.07)显著高于湿热处理，而自由水(A₂₂
   )增量更低，证实水分状态对消化速率的调控作用。
3. 质构关联：干热法样品硬度与咀嚼性更优，与淀粉缓慢消化特性呈正相关。

结论与意义
该研究首次阐明水分相态转变是决定板栗GI值的关键因素：束缚水通过空间位阻效应抑制淀粉-酶相互作用，而自由水促进淀粉溶胀加速消化。这一发现突破了传统仅关注淀粉结构的认知框架，为精准调控加工参数(如温度-水分协同控制)提供了新靶点。团队提出的干热加工优化策略，既能保留板栗的感官品质，又可实现GI值降低约20%，对糖尿病膳食开发及传统粮食作物增值加工具有重要实践价值。研究建立的LF-NMR水分监测技术，为食品加工质量控制提供了可量化的生物物理指标。