超声波、化学及热处理对伊贝豆淀粉结构特性与功能改性的协同调控机制

【编辑推荐】本研究首次系统评估超声波(UMS)、酸水解(AMS)和干热(DHS)三种改性技术对墨西哥特色伊贝豆(Phaseolus polyanthus)淀粉的影响，揭示DHS显著提升溶解度(21.12%)但降低溶胀力(7.95 g/g)，而UMS能维持更强凝胶网络(10.06 g/g溶胀度)，为开发生物可降解膜等食品工业材料提供新思路。

　　

Highlight

物化特性

经改性处理的淀粉样品（表1）显示，干热处理(DHS)使水分含量降至最低(4.07%)，而酸水解(AMS)和超声波(UMS)分别保留7.77%和7.96%水分。这种差异源于DHS在150^°C高温下的深度脱水效应。值得注意的是，低水分淀粉往往表现出更高的热稳定性，这对高温食品加工具有重要意义。

结构表征

傅里叶红外光谱(FTIR)显示所有改性淀粉在1047/1022 cm^-1比值均下降，表明短程分子有序度改变。扫描电镜(SEM)观察到DHS样品表面出现明显裂隙，而UMS则保持相对完整的颗粒形态，这与其增强的溶胀能力(10.06 g/g)形成机理关联。

功能表现

干热处理使溶解度跃升21.12%，但溶胀力锐减至7.95 g/g，暗示淀粉颗粒内部结构崩解。相反，超声波处理通过空化效应微调颗粒结构，既提升水合能力又保持弹性模量(G')优势，特别适合需要剪切耐受性的酱料增稠应用。

Conclusion

研究表明，三种改性技术中干热处理对伊贝豆淀粉的改造最为深刻，其引发的分子解聚现象显著改变流变行为；而超声波处理展现出"温和改造"优势，为开发兼具高溶胀性和机械强度的淀粉基材料开辟新路径。这些发现为拉丁美洲特色作物高值化利用提供了科学依据。

（注：翻译严格遵循：1）专业术语中英文对照；2）保留^上标格式；3）省略文献引用标记；4）采用生动表述如"跃升""锐减"等量化描述）