机械化学驱动OSA改性淀粉的结构重塑：基于改进挤压蒸煮技术的乳化性与抗消化性协同提升

本研究创新性地采用改进挤压蒸煮技术（IECT）辅助半干法制备辛烯基琥珀酸酐（OSA）改性玉米淀粉，通过机械化学作用破坏淀粉颗粒结晶结构，使取代度（DS）提升44%，抗性淀粉含量达19.6%，同时显著改善乳化活性和稳定性。该研究为绿色高效制备功能化淀粉提供了新策略（RE: 72.17%, V型晶体结构）。

　　

Highlight

与传统方法相比，IECT辅助半干法制备的OSA改性淀粉（OCS-IE300）取代度（DS）显著提升44%，反应效率（RE）达72.17%，抗性淀粉含量增至19.6±0.3%。机械剪切力促进OSA渗透淀粉颗粒内部，形成V型晶体结构，同步增强乳化活性和消化抗性。

Materials

实验采用山东诸城兴贸玉米开发有限公司的玉米淀粉（直链淀粉含量27.36%），初始水分10.68%， OSA购自南京博沃生物科技有限公司。

Semi-dry preparation of OSA-modified corn starch

参照Sharma等(2025)方法改良：将2000g玉米淀粉水分调至40%，经双螺杆挤出机（螺杆转速25-300rpm）处理，与3%OSA在pH8.5条件下反应12小时。对照组采用常规半干法工艺。

Degree of substitution (DS) and reaction efficiency (RE)

OCS-IE300的DS（0.0167±0.0001）和RE（72.17±0.43%）达峰值，较传统方法（DS 0.0116±0.0003）提升显著。螺杆转速300rpm时，机械力有效破坏淀粉结晶区，促进OSA与内部羟基反应。

Conclusions

IECT通过机械化学作用实现淀粉颗粒结构重塑，形成高取代度、高有序性的V型晶体，为开发兼具优异乳化性和慢消化特性的功能性淀粉提供新思路。