果胶酯化度调控策略协同增强低钠肌原纤维水凝胶力学性能、冻融稳定性及缓释消化特性研究

本研究通过调控果胶酯化度，系统揭示了其在低钠肌原纤维水凝胶中对力学性能、冻融稳定性和消化缓释特性的协同增强机制。研究发现酯化度调节可显著影响水凝胶的多尺度结构（如V型结晶构型），并通过增强非共价相互作用提升抗性淀粉（RS-V）含量，为设计功能性食品提供了新思路。

　　

Highlight

材料

白糯玉米购自哈尔滨双城区蔬菜市场。蔗糖来自Sigma-Aldrich公司，4-α-葡萄糖转移酶（4αGT）和淀粉蔗糖酶（AS）由生工生物工程（上海）股份有限公司提供。

淀粉分离

白糯玉米籽粒通过胶体磨粉碎成浆料（固水比1:3），悬浮液经200目筛网过滤后以2000×g离心30分钟。沉淀的粗淀粉经氢氧化钠溶液处理去除蛋白质，再经正己烷脱脂，最终通过尺寸排阻色谱纯化得到天然白糯玉米淀粉（WMS）。

短侧链迁移率调控

通过控制4αGT和AS的酶解时间（0-24小时），制备具有不同短侧链迁移率（16.27%-53.45%）的WMS样品。迁移率通过高效阴离子交换色谱（HPAEC）量化。

三元复合物构建

将WMS样品与内生蛋白质（玉米醇溶蛋白）和内生脂质（玉米油）按质量比85:10:5混合，经糊化（95°C, 30分钟）后采用超声辅助处理（500 W, 20 kHz, 60分钟）构建纳米尺度三元复合物。

复合特性

复合特性（包括复合指数、二维相关傅里叶变换红外光谱（2D-COS FTIR）和平均电位）可为评估自组装程度、复合位点分布以及淀粉与脂质/蛋白质间非共价相互作用强度提供关键证据。如图2A所示，WMS_{16.27–53.45%}内生三元复合物的2D-COS FTIR光谱在1540 cm^-1和2846 cm^-1处显示特征峰，分别对应蛋白质酰胺II区的C–H不对称伸缩振动和脂质羰基的伸缩振动。随着短侧链迁移率增加，这些特征峰的同步相关系数强度显著增强，表明配体残基与淀粉链间的非共价相互作用加强。

结论

本研究探讨了短侧链迁移对纳米尺度WMS内生三元复合物消化动力学和多尺度结构的影响。在WMS糊化物的自组装过程中，长链WMS参与复合物形成改变了分子构象和晶体结构，这些变化导致复合特性、热力学行为、多尺度超分子结构和体外抗消化性的显著改变。