介质阻挡放电等离子体调控青稞淀粉多尺度结构：理化特性与消化性能的增效机制

本研究系统探讨了介质阻挡放电（DBD）等离子体处理对青稞淀粉（HBS）多尺度结构及功能特性的影响。结果表明，DBD处理通过蚀刻效应和解聚反应显著改变淀粉有序结构，使抗性淀粉（RS）含量提升至21.51%，溶解度提高3.27-10.88%，峰值粘度显著增强，为淀粉物理改性技术提供了创新性应用范式。

　　

亮点（Highlights）

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  DBD等离子体处理引发青稞淀粉表面蚀刻与相对结晶度降低27.8%
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  双螺旋结构向单螺旋结构转化导致短程有序性下降
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  直链淀粉含量显著提升8.08–15.37%，溶解度与糊化粘度协同增强
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  抗性淀粉含量从12.88%跃升至21.51%，消化特性显著改善

材料（Materials）

青稞谷物（昆仑17号）由青海省农林科学院提供。总淀粉检测试剂盒、葡萄糖氧化酶/过氧化物酶（GOPOD）试剂盒、直链淀粉检测套件以及淀粉葡萄糖苷酶和α-葡萄糖苷酶均购自Megazyme公司（爱尔兰）。此外，α-淀粉酶（猪胰腺来源，≥10 U/mg）、胃蛋白酶（猪胃黏膜来源，≥400 U/mg）和胰酶（猪胰腺来源，4×USP规格）采购自Sigma-Aldrich公司。

青稞淀粉颗粒形态（Particle morphology of HBS）

图2展示了HBS颗粒的微观结构。扫描电镜图像（A1–A6，1000倍放大）显示HBS颗粒具有典型的双峰分布特征，包含扁平A型颗粒（15–25 μm）和椭圆B型颗粒（3–8 μm），这与既往研究一致。值得注意的是，DBD等离子体处理未明显改变颗粒的整体形态与尺寸分布，表明该技术能保持淀粉颗粒的结构完整性。

结论（Conclusion）

本研究阐明了DBD等离子体处理对HBS多尺度结构及功能特性的影响，凸显了该物理改性技术对青稞淀粉的提升价值。通过蚀刻与解聚作用，DBD处理显著改变了HBS的微观结构和有序排列，但未改变其A型晶体构型。处理后的颗粒表面呈现蚀刻图案，相对结晶度（RC）显著降低，短程有序结构发生重组。直链淀粉含量上升与分子链重组共同促进了溶解度和糊化特性的提升，最终显著增强了抗性淀粉含量与消化耐受性。本研究为DBD等离子体技术在淀粉基食品功能化设计中的应用提供了理论依据。