综述:电磁技术抑制淀粉回生机理及应用研究进展

【字体: 时间:2025年08月23日 来源:Carbohydrate Polymers 12.5

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  本综述推荐:该研究通过热湿处理(HMT)与超声(UT)协同改性紫米淀粉-谷蛋白(PRS-G)体系,揭示了淀粉-蛋白质交联对结构稳定性及消化特性的调控机制。结果表明HMT-UT使HUPRS-10%G的快速消化淀粉(RDS)降低21.5%,抗性淀粉(RS)提升172%,其机制涉及氢键介导的致密聚集体形成及谷蛋白空间位阻效应。

  

Abstract

紫米(Oryza sativa L.)作为富含花青素的功能性谷物,其淀粉的高消化性制约了健康应用。研究采用热湿处理-超声(HMT-UT)协同改性紫米淀粉-谷蛋白(PRS-G)体系,发现5%谷蛋白添加量使凝胶强度达到峰值,10%谷蛋白(HUPRS-10%G)通过淀粉羟基与谷蛋白残基的氢键交联,形成具有不规则孔隙的片层碎片结构,使糊化温度最高提升8.2℃。

Introduction

淀粉回生是影响食品质构的关键问题,而谷蛋白作为大米主要蛋白,其在物理改性中对淀粉行为的调控尚未明确。该研究首次系统阐释了HMT(110℃/30%水分)与UT(600W/30min)联用对PRS-G多尺度结构的协同重构效应。

Materials

实验采用广东新兴县威丰农业科技公司提供的紫米,通过碱性蛋白酶法分离谷蛋白,并采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射(XRD)分析短程分子有序性。

Scanning electron microscopy

SEM显示HMT-UT处理使淀粉片层结构碎片化,形成10-50μm的不规则孔洞。谷蛋白通过疏水作用填充片层间隙,HUPRS-10%G呈现最致密的网络结构,这与流变学测定的储能模量(G')提升结果一致。

Conclusion

研究证实HMT-UT通过以下机制抑制淀粉消化:①谷蛋白空间位阻延缓酶解(LOS模型显示双相消化动力学);②淀粉-谷蛋白交联增加结晶区密度(XRD相对结晶度提升15.7%);③氢键网络降低分子迁移率(FTIR在3280cm-1处峰宽减少)。该成果为低GI淀粉基食品开发提供理论依据。

CRediT authorship contribution statement

苏琪琪等通过动力学模型首次揭示谷蛋白对淀粉消化的双相抑制:快速相(α-淀粉酶活性位点屏蔽)和慢速相(淀粉-蛋白质复合物逐步解离),该发现被体外消化实验(RDS从68.3%降至46.8%)所验证。

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