《Food Chemistry》：Effect of coupled temperature-humidity drying on multi-scale structure and in vitro digestibility of corn resistant starch
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•首次系统揭示了温度-湿度联合干燥对RS3的多尺度结构及消化率的调控机制。•高温高湿干燥条件有助于在淀粉发生塑化之前使其晶胞完全形成。•接近糊化温度（80℃/95%）的干燥条件可使重结晶淀粉凝胶的晶体形态从B型转变为A型。引言抗性淀粉（RS）能够抵抗小肠中胰α-淀粉酶的水解，随后
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首次系统揭示了温度-湿度联合干燥对RS3的多尺度结构及消化率的调控机制。
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高温高湿干燥条件有助于在淀粉发生塑化之前使其晶胞完全形成。
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接近糊化温度（80℃/95%）的干燥条件可使重结晶淀粉凝胶的晶体形态从B型转变为A型。
引言
抗性淀粉（RS）能够抵抗小肠中胰α-淀粉酶的水解，随后在大肠中被发酵为短链脂肪酸，从而带来益生作用（Bojarczuk等，2022）。3型抗性淀粉（RS3）是一种重结晶退化淀粉，其结构由多种晶态相和无定形区域组成。RS3的加工过程包括三个关键阶段：糊化、退化以及干燥。重结晶淀粉凝胶是RS3未干燥的状态。
目前大多数旨在提高RS含量的研究主要集中在糊化到退化这一阶段。常见的方法是将淀粉糊化后通过酶处理增加直链淀粉含量，进而提升RS含量（Klostermann等，2021；Zhang等，2025）。在糊化过程中，将淀粉在110℃下用湿热处理6小时，其RS含量可比普通淀粉高出三倍（Zhang等，2024）。膜分离技术也被用来控制糊化淀粉分子的链长，从而获得具有球形晶体聚集体和致密结构的RS3，其RS含量可高达57.8%（Su等，2024）。Hu等（2025）通过精确控制退火后的酶解时间以及复水时的固体含量，获得了结晶度极高的RS3（79.54%），其RS含量达59.25%。另一种创新方法是将退火后的淀粉与等离子活化水结合使用，这种方法既能提高结晶度，又能增强抗消化性（Liu等，2026）。不过，这些研究大多聚焦于糊化和退化阶段的改良，很少有研究探讨如何通过优化干燥过程来提高RS含量。
RS的晶体结构是由淀粉双螺旋与水分子相互作用形成的网络。根据它们的排列方式，RS晶体被分为A型、B型或C型。研究表明，RS中存在两种稳定的水分子：一种紧密结合在淀粉链上，另一种则存在于淀粉晶体通道中（Chen等，2019）。这些水分子有助于维持RS晶体结构的稳定性。不同的干燥方法会导致水分子分离程度不同，进而改变淀粉的晶体结构，进而影响其抗消化性（Yang等，2024）。热风干燥主要去除自由水，同时保持晶体结构。相比之下，喷雾干燥会导致淀粉双螺旋和水分子重新排列，而真空冷冻干燥则会从淀粉晶胞中去除水分子，从而破坏晶体结构（Su、Sun、Chen等，2025）。因此，热风干燥得到的RS含量最高，其次是喷雾干燥，真空冷冻干燥的RS含量最低（Zeng等，2016）。干燥过程中的水分子分离会破坏RS的晶胞结构，因此控制这一过程中的水分子运动有助于保持重结晶RS晶体的完整性，提升其稳定性及抗消化性。高温高湿干燥常用于面条生产，以保持产品口感的顺滑、致密和完整（Meng等，2024）。先前的研究显示，在40℃和80%相对湿度条件下储存蚕豆9个月，其淀粉的相对结晶度明显高于在4℃和25%相对湿度条件下储存的蚕豆（Perera等，2025）。在本研究中，我们首次提出在重结晶淀粉干燥过程中提高湿度，以此控制水分子迁移速度，进而提升RS晶体的完整性。需要指出的是，这种高温高湿干燥方法与传统湿热处理有所不同。传统湿热处理通常在淀粉重结晶形成过程中进行，通过调节温度和湿度来控制重结晶过程（Cai & Shi，2014）。而高温高湿干燥则是在重结晶之后实施，旨在通过控制水分子向环境中的转移速率来修复晶胞结构。
本研究以普通玉米淀粉为原料制备了重结晶RS凝胶，并在不同干燥温度（45℃、60℃和80℃）和相对湿度（15%、55%和95%）条件下合成了RS3。我们运用低场核磁共振、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜以及体外消化试验等分析技术，研究了这些干燥条件对RS3分子结构及抗消化性的影响。本研究通过精确调控干燥过程中的温度和湿度来提高RS含量，填补了相关领域的研究空白，为改进RS的生产工艺提供了新的思路和依据。
章节要点
材料
普通玉米淀粉购自中国山东的济宁康鸿食品有限公司，经检测，该淀粉的直链淀粉含量为24.03%，RS含量为1.06%。普鲁兰酶（LP482001，浓度为2000 U/mL）购自中国北京的酷尔化学科技有限公司。抗性淀粉检测试剂盒（K-RSTAR，每套含100次检测量）和直链淀粉检测试剂盒（K-RSTAR，每套含100次检测量）购自爱尔兰威克洛的Megazyme International Ireland Ltd公司。其他材料……
不同干燥温度和湿度下RS的含水量
如表1所示，所有干燥后的RS样品的含水量都在11.28%到13.52%之间。在相同的干燥温度下，于95%相对湿度条件下干燥的样品，其含水量显著高于在55%和15%相对湿度条件下干燥的样品。由于所有样品在干燥后都存放在干燥箱中，因此自由水的影响已被有效排除。所以，所观察到的含水量差异是由于结合水与弱结合水的含量不同所致。表1还显示，在……
结论
本研究探讨了不同干燥温度和湿度对重结晶淀粉凝胶分子结构及其体外消化性的影响。研究结果表明，高温高湿条件能够增加淀粉分子链和水分子的水合程度，有助于形成更完整的晶胞结构，并促使无定形区域转化为晶态区域。这类条件还能进一步……
作者贡献说明
苏青：写作——审稿与编辑，写作——初稿撰写，可视化分析，验证，项目管理，方法设计，实验研究，正式分析，数据整理，概念构建。陈立荣：指导工作。孙琳琳：实验研究。王星雅：方法设计。郭玉秋：指导工作。赵美美：正式分析。刘凯昌：资金筹集。龚奎杰：验证，指导工作，资源协调，资金筹集。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
本研究得到了国家关键研发计划[编号：2022YDF2300805-4]、山东省玉米产业技术体系[编号：SDAIT-02-11]以及针对赵美美的山东省泰山学者计划[编号：tsqn202507303]的支持。
苏青|陈立荣|孙琳琳|王星雅|郭玉秋|赵美美|刘凯昌|龚奎杰
