木薯淀粉与木糖醇、阿拉伯胶及果胶的分子互作机制及其对糊化特性与回生动力学的调控研究

本研究针对无麸质食品开发中的关键技术难题，通过核磁共振(1H-NMR)和差示扫描量热法(DSC)系统探究了木糖醇(X)、阿拉伯胶(AG)和果胶(P)对木薯淀粉(TS)糊化特性及回生动力学的差异化调控机制。研究发现X通过氢键抑制TS回生，AG促进分子重组，P呈现浓度依赖性效应，为功能性淀粉基食品设计提供了理论依据。

　　

淀粉回生是影响无麸质食品货架期的关键科学问题。在缺乏麸质网络屏障的情况下，淀粉分子更易发生重结晶，导致产品质地劣变。木薯淀粉(TS)因其低糊化温度和透明凝胶特性被广泛应用，但其回生行为受添加剂影响的分子机制尚不明确。布宜诺斯艾利斯大学的研究团队创新性地选取木糖醇(X)、阿拉伯胶(AG)和果胶(P)三种结构迥异的天然添加剂，通过多尺度分析揭示了它们对TS的差异化调控规律。

研究采用快速粘度分析仪(RVA)测定糊化特性，结合¹H-NMR监测水分迁移，DSC量化回生焓变。结果显示：X的羟基通过氢键竞争显著延缓TS回生，使自旋-自旋弛豫时间(T₂)降低35%；AG因大分子空间位阻促进TS重组，使回生焓值增加42%；P则呈现浓度依赖性，1%添加量延缓回生而2%加速结晶。

在"Pasting properties"部分，RVA曲线表明所有添加剂均降低峰值黏度(最高降幅达28%)，其中X使崩解值(BD)下降最显著，说明其有效抑制淀粉颗粒溶胀。"Retrogradation kinetics"章节通过DSC证实，X处理组的回生焓(ΔH_r)仅为对照组的63%，而AG组则升高至142%。¹H-NMR数据显示自由水信号强度与回生程度呈负相关，验证了水分迁移在重结晶中的核心作用。

结论部分指出：X通过分子间氢键网络重构延缓回生，AG因多糖链的空间阻碍作用加速重排，P则通过羧基密度差异实现浓度依赖性调控。该研究首次阐明三类添加剂对TS回生的分子作用图谱，为精准调控无麸质食品质地提供了新策略。论文中提出的"水分子桥接"模型为理解淀粉-添加剂互作提供了新视角，其成果可延伸至缓释药物载体和可食用膜等跨领域应用。