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陕西科技大学天然食品高分子团队发表淀粉研究最新成果

近日,人民日报客户端推送陕西科技大学食品与生物工程学院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,食品学院2017级制糖工程专业博士方晨璐为第一作者。

“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。

研究成果“无定形颗粒状淀粉”特性示意

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。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106669

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