《Food Chemistry》：Flavonoid modification of heat-treated chestnut starch: physicochemical properties and
in vitro digestion characteristics
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摘要栗子淀粉在功能性食品方面具有应用潜力，但其理化稳定性和消化性有待改善。本研究考察了干热处理（100、160和200 °C）联合7-羟基黄烷酮、橙皮苷元或柚皮素对栗子淀粉的影响。与相应温度对照组相比，黄酮类化合物处理总体上降低了100和160 °C下的溶解度，提高了所有温度
摘要
栗子淀粉在功能性食品方面具有应用潜力，但其理化稳定性和消化性有待改善。本研究考察了干热处理（100、160和200 °C）联合7-羟基黄烷酮、橙皮苷元或柚皮素对栗子淀粉的影响。与相应温度对照组相比，黄酮类化合物处理总体上降低了100和160 °C下的溶解度，提高了所有温度下的吸油率，并降低了凝胶硬度和咀嚼性。黄酮类化合物的引入使抗性淀粉增加了13.75–42.60%，快速消化淀粉减少了15–25%。最低估算血糖指数值出现在100和160 °C下的柚皮素处理组以及200 °C下的橙皮苷元处理组。结构分析进一步揭示了粒径分布、形态学特征、傅里叶变换红外光谱（FTIR）峰强比、相对结晶度和螺旋构象的差异。总体而言，这些响应的幅度取决于黄酮类型和热处理温度，凸显了黄酮辅助干热处理在调控栗子淀粉营养功能方面的潜力。
引言
栗子（Castanea mollissima Blume）是一种在中国有悠久栽培历史的重要富淀粉作物，既是传统食用资源，也是具有经济价值的农产品（Wang等，2025；Xu等，2024）。栗子淀粉的特点是直链淀粉含量相对较高，这赋予其在食品体系中良好的凝胶特性和致密的基质结构（Wang等，2024）。这些特性使其在各种食品加工应用中极具吸引力。然而，天然淀粉本质上容易发生快速回生，且热稳定性有限（Compart等，2023；Kumari等，2023），这从根本上限制了其在功能性食品配方和淀粉基递送系统中的应用。因此，需要有效的改性策略来调控其分子结构，并改善其理化和营养特性。
干热处理（DHT）是一种安全、环保且无添加的物理改性技术，能够诱导淀粉颗粒内部分子的重新排列和晶区重建（He等，2025）。先前的研究表明，DHT可以通过在受控热条件下改变淀粉的结构组织，从而改变淀粉的溶解度、结晶度和消化速率（van Rooyen等，2022；Velazquez等，2025）。然而，现有的大多数研究关注的是天然淀粉或模型体系在一般化处理条件下的表现，而对在干热条件下实际加工相关的栗子淀粉的研究则较少。在栗子类食品中，干燥、烘焙和烘烤等热处理可能使淀粉暴露于显著不同的温度强度下，预计会引发不同程度的结构重排。此外，由于不同植物来源的淀粉对热处理的响应不同，从其他淀粉体系得出的结论不能直接外推到栗子淀粉（Haziman等，2025；He等，2026）。因此，栗子淀粉对实际干热条件下的理化性质和结构响应仍缺乏充分的认识。此外，DHT本身在严苛条件下可能导致分子结构的随机破坏，难以在结构和营养功能方面实现协同改善（Liu等，2025；Jia等，2026）。
为进一步调控淀粉的功能性，淀粉与自然生物活性化合物形成的复合体系受到了越来越多的关注。在这些化合物中，黄酮类化合物尤为引人关注，因为它们可以通过非共价相互作用与淀粉发生作用，从而影响水合行为、结构排列和酶消化性（Slika等，2022；Muhammad等，2019；Azhar等，2023；Zhang等，2023）。然而，目前尚不清楚在不同干热处理温度下的栗子淀粉体系中，黄酮类化合物的引入所导致的理化、结构和消化差异是否存在。回答这一问题不仅有助于理解热加工栗子体系中黄酮类化合物与淀粉的相互作用，而且有助于识别黄酮结构中的细微差异是否会在干热处理后导致不同的调控模式。
本研究以栗子淀粉为模型底物，选用三种结构相关的黄酮类化合物——7-羟基黄烷酮（7-HF）、橙皮苷元和柚皮素，构建黄酮-干热处理淀粉复合体系。这三种黄酮具有相同的黄烷酮骨架，但在羟基取代模式和甲氧基化方面存在差异，为基于结构的比较提供了合适的基础。与7-羟基黄烷酮相比，柚皮素和橙皮苷元含有更多的羟基，因此可能与淀粉更强烈地相互作用，而橙皮苷元中的甲氧基可能进一步改变其相互作用方式。这三种黄烷酮具有相同的黄烷酮骨架，但在羟基取代和甲氧基化方面存在差异，提供了一个结构相关的比较分析系列。这些结构差异使得这三种黄烷酮成为研究结构依赖性效应对干热处理淀粉影响的合适模型系列（Sangweni等，2023；Wang等，2018）。栗子产品通常经过不同的热加工方法，包括煮沸、炒制和烘烤。因此，为了在受控干热条件下考察热强度的影响，选择了100、160和200 °C的处理温度，以评估栗子淀粉-黄酮体系理化、结构和消化响应的温度依赖性。对所得复合体系从理化性质（如溶解度、膨胀力、吸水/吸油能力）、质构特征（如硬度、黏附性、咀嚼性）、多尺度结构特征（FTIR、XRD和固态NMR）以及体外消化性进行了系统分析。本研究旨在阐明在不同干热处理温度下，结构相关的黄酮类化合物与栗子淀粉之间的相互作用，并阐明由此产生的体系理化、结构和消化特性的结构依赖性变化，从而为热加工食品中栗子淀粉的利用提供相关的结构和理化信息。
章节摘要
材料
燕山造枫采集于中国河北省承德市。猪胰α-淀粉酶（5 U/mg）购自上海酶联生物科技有限公司。淀粉葡萄糖苷酶（100,000 U/mL）购自上海源叶生物科技有限公司，葡萄糖氧化酶试剂盒（GOPOD）购自上海迈皋酶公司。本研究中使用的所有其他化学品均为分析纯。
样品制备
样品制备方法基于Liu等（2021），并做了适当修改。
络合比分析
天然淀粉由于其致密的颗粒结构，与黄酮类化合物的相互作用可及性有限。在许多情况下，需要进行糊化或其他结构破坏处理，以增加淀粉链的流动性并暴露更多潜在的多酚相互作用位点（Sudlapa等，2023）。如图1A所示，计算所得的热处理栗子淀粉（CS）与三种黄酮类化合物——7-羟基黄烷酮、柚皮素和橙皮苷元之间的络合比有所不同。
结论
本研究考察了三种黄酮类化合物——7-羟基黄烷酮、橙皮苷元和柚皮素——对干热处理栗子淀粉理化、结构和消化特性的影响。黄酮类化合物的引入改变了栗子淀粉的功能特性，包括其水合特性、吸油能力、凝胶质构、碘结合行为和体外消化性。特别是，经黄酮类化合物处理的淀粉表现出降低的淀粉。
作者贡献声明
方慧杰：撰写初稿、验证、方法学、调查、数据整理。吕济源：方法学、形式分析。田艳宁：方法学、形式分析。王丽文：撰写-审阅与编辑、监督、概念构思。王硕：资源获取、项目管理、资金筹集。王向红：撰写-审阅与编辑、监督、资源获取、项目管理、资金筹集。
未引用参考文献
Dai等，2024
Huo等，2025
Li等，2024
Li等，2023
Li, Pernell和Ferruzzi，2018
Mao, Ren, Ye, Kong和Tian，2023
Takahama和Hirota，2010
Wang, Li, Chen, Zhou和Zhou，2025
Zhang等，2024
Zuo, Zhu, Jiang, Sui和Kong，2024
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文报告工作的已知财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢国家自然科学基金（NSFC）区域创新发展联合基金——栗子营养组分的加工变化规律研究（编号U22A20544）的资金支持。
方慧杰|吕济源|田艳宁|王丽文|王硕|王向红
