《Food Chemistry》：Dually oxidized starch: Effect of combining ozone with chemical agents on in vitro digestibility and morphostructural and thermorheological properties
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研究人员以红米淀粉（Oryza sativa L.）为基质，系统探究了臭氧（O3）单独作用及与次氯酸钠（NaClO）、过氧化氢（H2O2）联合氧化对淀粉多级结构、热行为、糊化流变与体外消化动力学的影响。结果表明：双氧化体系可显著降低结晶度（由21.65%降至1
研究人员以红米淀粉（Oryza sativa L.）为基质，系统探究了臭氧（O3）单独作用及与次氯酸钠（NaClO）、过氧化氢（H2O2）联合氧化对淀粉多级结构、热行为、糊化流变与体外消化动力学的影响。结果表明：双氧化体系可显著降低结晶度（由21.65%降至13.68%），其中NaClO协同O3体系降幅最显著；H2O2单独氧化羰基含量最高（0.71 meq/100 g），而NaClO单独氧化羧基生成最突出（0.80 meq/100 g），联合处理则呈现官能团协同富集。热力学上，H2O2组糊化焓最高（9.85 J g?1），O3组最低（5.71 J g?1）；流变学显示峰值黏度由过氧化物体系向臭氧-次氯酸盐体系下降约71%。消化性方面，联合氧化显著提升抗性淀粉（RS）比例并压缩快速消化淀粉（RDS）空间，SNaO3与SH2O3的RS分别达65.78%与64.78%。该研究揭示臭氧预活化无定形区可增强化学氧化剂可及性，为绿色、可控、高RS功能淀粉构建提供理论依据。
论文解读：双氧化红米淀粉的结构—功能耦合机制
研究背景与立项逻辑
天然淀粉在热稳定性、剪切耐受性及消化速率调控方面存在局限，尤其红米淀粉因蛋白-淀粉互作、花青素包埋及矿物催化效应，酶可及性受限。传统化学氧化（次氯酸钠、过氧化氢）虽可引入羰基（C=O）与羧基（COOH）并切断糖苷键，但存在试剂残留与过程不可控问题；臭氧氧化绿色、无残留，但对颗粒内部作用温和、改性强度不足。已有研究缺乏“臭氧+化学氧化剂”双氧化协同对红米淀粉形态—热流变—消化性系统映射。因此，研究人员以巴西东北红米淀粉为对象，在《Food Chemistry》发表该研究，旨在解析臭氧是否可作为预活化介质，调控后续化学氧化深度与官能团分布。
主要技术方法概览
研究人员以红米淀粉为唯一样本来源，设臭氧单独（O3）、次氯酸钠（SNa）、过氧化氢（SH2）及两类联合氧化（SNaO3、SH2O3）处理组；关键表征包括：AF4-MALLS-RID（非对称场流分离-多角度激光光散射-示差折射）测分子量与流体力学半径，碘结合分光光度法测直链淀粉，离子色谱测支链淀粉链长分布（DP），体外消化模型（α-淀粉酶+淀粉葡萄糖苷酶，GOPOD定量）分馏RDS/SDS/RS，SEM看颗粒形貌，XRD定结晶度，FT-IR看短程有序（1047/1022 cm?1），DSC测糊化热力学，RVA与旋转黏度计评糊化与剪切流变。
研究结果浓缩
羰基与羧基组成
研究人员通过滴定法发现：SH2积累羰基、羧基偏低；SNa转向羧基主导；O3居中；联合处理中，O3推动SH2由羰基向羧基转化（SH2O3羧基升至0.33 meq/100 g），SNaO3则兼顾两类基团，证明臭氧改变氧化路径而非简单叠加。
流体力学半径与颗粒结构
O3组流体力学半径最大（Rh(whole)=445 nm），提示结构松弛、酶易接近；联合氧化大幅压缩支链淀粉Rh（SNaO3降至98.4 nm），因糖苷键断裂与负电表面排斥共同降低酶吸附效率。
直链淀粉含量
O3直链淀粉最高（16.20%），因其优先氧化无定形区支链淀粉；联合处理最低（SNaO3仅11.2%），说明氯自由基+羟基自由基协同穿透结晶区，使直链淀粉严重降解。
支链淀粉链长分布
联合组DP 6–12与DP 13–24低聚物占比显著升高，DP≥37高分子链减少，表明双氧化产生非选择性断链，分子轮廓向中短链偏移。
体外消化性
O3的RDS最高（15.20%）、RS最低（55.68%）；联合组RS跃至约65%，RDS压至12%左右，SDS同步下降，说明结构破碎与负电修饰共同把消化窗口由“快/慢”推入“抗消化”区间。
形态与结晶
XRD显示联合处理结晶度最低（SNaO3 13.68%），FT-IR的1047/1022比值下降，证实双氧化破坏长程与短程有序，但颗粒外形经SEM仍保持基本粒度。
热与流变
DSC中H2O2组ΔH最高（9.85 J g?1），O3最低（5.71 J g?1）；RVA峰值黏度在联合组下降约71%，反映内聚力丧失与膨胀受限。
讨论与结论翻译
讨论指出，臭氧先打开无定形区“通道”，使NaClO/H2O2更易进入颗粒内部，形成“温和预氧化—深度化学氧化”级联；负电羧基与链碎片共同构筑空间位阻，降低α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶可达性。结论如下：双氧化红米淀粉通过结晶瓦解、链长重分布与官能团再平衡，实现高抗性淀粉与低糊化黏度的可控制备；臭氧协同化学氧化剂可在减少试剂用量前提下，定向调控淀粉消化速率与加工流变，为低升糖食品与稳态凝胶体系提供结构基础。
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