《Food Chemistry》：Refrigerated cooked rice can retain its slow starch digestion property only with rice varieties having long amylose chains after microwave reheating
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微波复热常用于冷藏米饭，然而其对不同稻米品种消化性的影响仍未充分阐明。研究人员选取了10个具有不同链长分布的稻米品种，并研究了其在新蒸煮、回生及微波复热后的消化性。结果表明，微波处理优先破坏回生支链淀粉双螺旋的B型结晶（B-type crystallites）
微波复热常用于冷藏米饭，然而其对不同稻米品种消化性的影响仍未充分阐明。研究人员选取了10个具有不同链长分布的稻米品种，并研究了其在新蒸煮、回生及微波复热后的消化性。结果表明，微波处理优先破坏回生支链淀粉双螺旋的B型结晶（B-type crystallites），同时保留V型结晶（V-type crystallites）。支链淀粉链中聚合度（DP）24–36比例较高的稻米品种在复热后易丧失短程有序结构，导致消化速率增加。相反，直链淀粉含量较高、长链直链淀粉更为丰富的品种对微波诱导的结构损伤表现出更强的抵抗力。值得注意的是，回生的低血糖指数（Low GI）稻米在微波加热后保留或形成了额外的酶抗性结构。这些发现表明，微波复热对冷藏米饭的影响具有淀粉结构特异性，仅特定稻米品种在复热后仍能保持慢速消化淀粉特性。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
白米饭是全球主要的主食，其淀粉含量主导了营养和功能性。蒸煮过程中淀粉糊化，使得米饭容易消化，导致餐后血糖升高，增加2型糖尿病风险。冷藏熟米饭可诱导淀粉回生（retrogradation），形成抗性淀粉类型3（RS3），降低消化性。然而，家庭中冷藏米饭通常在食用前进行复热，复热可能破坏回生形成的有序结构，逆转其健康益处。因此，理解微波加热如何修饰回生淀粉结构并最终影响米饭消化性至关重要。目前，微波处理对淀粉消化性的影响在不同研究中结果不一致，可能归因于淀粉类型、微波参数和淀粉精细分子结构的差异。研究人员假设微波复热对冷藏米饭消化性的影响与淀粉精细分子结构相关，并选取10个具有不同精细分子结构的稻米品种，通过量化蒸煮/冷藏及微波复热后消化动力学变化，结合结构特征分析，阐明三者关系，为制备慢速消化米饭产品提供指导。该论文发表在《Food Chemistry》。
**关键技术方法**
研究人员采用了以下主要技术方法：1）体外小肠消化实验，结合对数斜率（LOS）动力学模型和连续反应动力学（CRK）模型拟合淀粉消化曲线，获取酶-底物复合物形成速率常数（k
b）、催化速率常数（k
cat）和无限时间消化率（C
∞）；2）尺寸排阻色谱（SEC）分析消化过程中淀粉链长分布（CLD）的动态变化；3）扫描电子显微镜（SEM）观察米粒表面微观结构；4）X射线衍射（XRD）测定相对结晶度（RC）及B型和V型结晶度；5）差示扫描量热法（DSC）分析热力学参数（起始温度T
o、峰值温度T
p、结束温度T
e、焓变ΔH）。样本来源于当地市场购买的10个稻米品种，其中包括经血糖指数基金会认证的低血糖指数（Low GI）白米。
**研究结果**
**3.1 微波处理对回生淀粉的差异性影响**
通过体外消化曲线和CRK模型拟合发现，回生后所有稻米淀粉消化性降低，其中Low GI稻米淀粉消化性最低。微波加热后，大多数品种淀粉消化性呈上升趋势，但Low GI稻米淀粉的消化速率未显著增加，表明其慢速消化特性在微波复热后得以保留。动力学参数分析显示，Low GI和Qiutian稻米在新鲜和回生状态下均具有最低的k
b值，归因于其高直链淀粉含量（AC）和长链直链淀粉比例。微波处理对淀粉消化性的影响因品种而异：Jasmine、Ningjing、Jindian的C∞增加；Wuchang、Qiutian、Zengcheng的kb增加；Maba两者均增加；而Low GI、Nanjing、Panjin的消化参数未受影响，其中Low GI的kb甚至降低。这表明极长直链淀粉链（DP 5000–20,000）赋予微波抗性。
**3.2 CLD分析揭示结构依赖性的微波效应**
通过SEC监测消化15 min和120 min时的淀粉CLD变化，发现微波处理后大多数淀粉在消化15 min时短链组分（DP 6–36）比例增加，长链组分（DP 100–500）减少。这归因于微波剪切长链产生短链，或破坏回生双螺旋释放短链。Jindian淀粉因初始中长支链淀粉链（DP 24–100）比例最高，微波后消化性增加最显著，其短链快速被酶解。而Low GI等品种因长链直链淀粉保护，结构变化较小。
**3.3 SEM**
SEM图像显示，蒸煮后米粒表面呈蜂窝状结构，回生后孔径减小，微波加热后孔径增大且不均匀，可能由于水分重新分布导致细胞结构不均匀。
**3.4 微波诱导回生淀粉结晶结构破坏**
XRD分析表明，回生后淀粉出现B+V型结晶，微波处理降低了所有稻米淀粉的相对结晶度（RC），并优先破坏B型多晶型，而V型直链淀粉-客体分子复合物基本保留。Low GI稻米因AC最高，在新鲜和回生状态下均具有最高RC，微波后仍保留一定结晶度。
**3.5 微波加热诱导直链淀粉-客体分子相互作用（热分析）**
DSC结果显示，回生后所有品种在40–60°C出现支链淀粉双螺旋熔融吸热峰，微波加热后该峰消失或减弱，表明双螺旋被破坏。而高温区（90–110°C）的直链淀粉-脂质复合物（V型）吸热峰在微波后仍存在，且在Low GI稻米中焓变（ΔH）略有增加，提示微波促进形成了额外的单螺旋包含复合物。
**3.6 可能机制**
通过Spearman相关和偏相关分析（控制脂质和蛋白含量），证实DP 24–36支链淀粉链与kb呈正相关，这些链在微波后保持松散无定形态，增加酶可及性；而长链直链淀粉（DP 5000–20,000）与消化速率呈负相关，因其形成稳定的V型复合物保护淀粉基质。消化动态分析表明，DP 6–24短支链淀粉在回生后形成弱结晶，易被酶解；而微波后残留的DP 36–100链段可能与脂质或蛋白重新结合，形成稳定复合物，与RC和V型结晶度正相关。
**总结讨论**
讨论部分（3.6）整合了相关性分析结果，提出了微波加热通过优先破坏B型结晶、保留V型结晶，对不同精细结构的淀粉产生差异化影响的机制。富含DP 24–36支链淀粉的品种易丧失短程有序，消化速率加快；而高AC且长链直链淀粉丰富的品种（如Low GI）能抵抗微波损伤，甚至形成额外的酶抗性结构。偏相关分析排除了内源脂质和蛋白的干扰，确认了链长分布的直接作用。
**研究结论翻译**
（3.7 Conclusion）如连续反应动力学（CRK）拟合模型所示，微波加热通常提高了稻米淀粉的消化性，与SEM图像中观察到的更大表面孔隙一致。然而，微波复热对回生稻米淀粉并非产生统一效应，其影响高度依赖于结构。它优先破坏氢键结合的支链淀粉双螺旋，导致B型结晶度降低，同时基本保留V型直链淀粉-脂质包含复合物。淀粉的精细分子结构决定了微波对淀粉消化性影响的程度：富含短直链淀粉和DP 24–36支链淀粉的链更易因微波诱导的短程有序丧失而加速消化速率并提高总水解率，而具有高直链淀粉含量（AC）和长链直链淀粉（DP 5000–20,000）的淀粉表现出有限的结构破坏，并能在复热后保留或甚至形成额外的酶抗性组分。消化过程中淀粉结构变化的动态分析进一步证实了中长支链淀粉链（DP 24–100）的易感性，这些链被快速且广泛水解。值得注意的是，微波加热增加了这些易感链的比例。总之，本研究阐明了淀粉结构、微波加工与淀粉消化性之间的关系，为开发慢速消化米饭产品提供了指导。
