冰乙酸催化木薯淀粉热解糊精化的理化特性与结构演变研究

本研究首次采用冰乙酸(CH3COOH)催化木薯淀粉热解糊精化(Pyrodextrinization)，通过中心复合旋转设计(CCRD)优化工艺参数，显著降低淀粉体外消化率(AS)并保持色泽稳定性。红外(IR)和核磁(NMR)证实α(1,4)糖苷键断裂形成抗消化新结构，为开发低血糖指数功能食品提供新策略。

　　

Highlight

醋酸催化木薯淀粉热解糊精化的关键发现

Materials

实验材料：巴西福塔莱萨市售木薯(Manihot esculenta C.)淀粉(Precioso?)，冰乙酸(êêxodo Cientifica?，分子量60.05 g/mol)，α-淀粉酶(EC:3.2.1.1)和葡糖淀粉酶(EC:3.2.1.3)购自Sigma-Aldrich，葡萄糖氧化酶/过氧化物酶试剂盒(Labtest Diagnóstica)。

Pyrodextrinization process

热解工艺：采用2³中心复合旋转设计(CCRD)，考察酸浓度(0.58-6.70 g/kg淀粉)、温度(100-200°C)和时间(29-331 min)三因素，通过喷雾酸溶液实现淀粉改性。

Yields and effects of the pyroconversion process

转化效果：热解产物得率达93.1-99.9%（干基），其中Pyrodextrin-12（3.64 g/kg酸，200°C加热180 min）体外消化率(AS)降低42.2%且色泽最深。扫描电镜显示颗粒表面出现熔融和孔洞结构，X射线衍射证实结晶度下降。

Conclusion

结论：冰乙酸作为温和有机酸催化剂，在优化工艺条件下可有效构建抗消化淀粉结构，同时避免传统盐酸催化导致的碳化发黑问题。所得热解糊精具有冷水溶性、低粘度和可变消化特性，在功能食品和医药辅料领域具应用潜力。