近日,人民日报客户端推送英国正版365官方网站天然高分子团队发表的淀粉研究最新成果,即刊登在食品领域Top期刊《Food Hydrocolloids(中文名称:食品亲水胶体)》(影响因子IF=7.053)上,题为“Cold-water solubility, oil-adsorption and enzymolysis properties of amorphous granular starches(中文标题:无定形颗粒状淀粉的冷水溶解度、吸油和酶解特性)”的研究论文,黄峻榕教授为通讯作者,方晨璐为第一作者。
图为“无定形颗粒状淀粉”论文首页
天然淀粉为半晶质,因为含有大量氢键,在室温下不溶于水,这限制了它们作为增稠剂和粘合剂的应用,而具有冷水溶解性的淀粉的制备方法已成为关注的焦点。
无定形颗粒状淀粉作为一种改性淀粉,处于天然淀粉和完全糊化的淀粉糊的中间状态,在破坏内部结构的基础上保持其颗粒状形态。由于其非常松散的结构,它们既显示冷水溶解度,又显示高化学和生物反应性,从而扩展了商业应用范围。粒状冷水溶解淀粉(GCWS)是常见的无定形颗粒状淀粉(AGS)之一,可以通过多种方法生产,例如用酒精进行高静水压(HHP)、多元醇处理、醇碱性处理等。在制备GCWS淀粉的过程中,将淀粉在水的存在下与其他化学物质(例如酒精)一起处理,以抑制颗粒的膨胀。然而,关于在这种淀粉的制备中使用有机试剂的考虑日益受到关注。
预胶化(PG)淀粉可以通过物理方法生产,例如转鼓干燥、喷雾干燥和挤压。PG淀粉在冷水中具有溶解能力,但由于颗粒形态的损失,其分散性较差。因此,它们的糊状质量不如GCWS淀粉。
在水热处理过程中,淀粉可能会经历从致密有序结构到松散无序结构的复杂转变。控制水热处理条件,包括淀粉和水的比例以及温度和时间,可以帮助保持颗粒形态。然而,目前对于不使用化学试剂制备无定形颗粒状淀粉的方法知之甚少。因此,本研究的目的是通过绿色且简单的水热处理(物理)方法制备无定形颗粒淀粉,同时研究了其理化性质、分子结构和流变特性以及冷水溶解度、吸油率和酶解速率,以确定它们的潜在应用。
实验结果表明,通过在糊化温度或接近糊化温度的条件下,将淀粉悬浮液在水中加热,可获得来自六个不同植物来源的无定形颗粒状淀粉。它们的形态分为两种:一种是幽灵状的,表面有开口(红薯,木薯,小麦和玉米淀粉);另一种是凝胶状的,具有表面多孔结构(绿豆和豌豆淀粉)。它们的平均粒径(D50)、比表面积、直链淀粉含量和分子回转z平均半径(Rz)分别为30.6–57.0μm,0.359–0.649 m2/g,13.7%–16.8%和88.9–115.3 nm。在室温下,无定形颗粒淀粉在冷水中的溶解度(78.5%–94.2%),吸油率(43.1%–62.1%)和酶解率(58.5%–82.6%)比粒状冷水溶解淀粉(GCWS)和预糊化(PG)淀粉更好。它们可用作增稠剂、粘合剂、脂溶性功能因子的载体和润喉糖的基础材料。
图为研究成果“无定形颗粒状淀粉”特性示意图
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106669