收藏 分销(赏)

淀粉-脂质复合物研究进展.pdf

上传人:自信****多点 文档编号:1167945 上传时间:2024-04-17 格式:PDF 页数:10 大小:6.21MB
下载 相关 举报
淀粉-脂质复合物研究进展.pdf_第1页
第1页 / 共10页
淀粉-脂质复合物研究进展.pdf_第2页
第2页 / 共10页
淀粉-脂质复合物研究进展.pdf_第3页
第3页 / 共10页
亲,该文档总共10页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

1、2023年8 月第38 卷第8 期中国粮油学报Journal of the Chinese Cereals and Oils AssociationVol.38,No.8Aug.2023淀粉一脂质复合物研究进展张俊杰,王鹏,岳程程,时家峰,元沅,王振国,王海观,王莉,肖志刚,段玉敏,于小帅(沈阳师范大学粮食学院,沈阳(沈阳农业大学食品学院,沈阳110 8 6 6)摘要:为进一步研究淀粉脂质复合物结构和理化特性,拓宽其在淀粉基食品中的应用范围,对淀粉一脂质复合物的形成机理、制备方法、影响因素及结构和特性表征进行了系统综述。并对淀粉一脂质复合物的应用领域进行了总结,以期为开发健康且功能多元化的淀粉

2、一脂质复合物提供参考。关键词:淀粉一脂质复合物;制备方法;影响因素;结构表征;应用中图分类号:TS235网络首发时间:2 0 2 2-12-10 0 9:44:2 9网络首发地址:https:/ Junjie,Wang Peng,Yue Chengcheng,Shi Jiafeng,Yuan Yuan,Wang Zhenguo,Wang Haiguan,Wang Li,Xiao Zhigang,Duan Yumin,Yu Xiaoshuai?(College of Grain Science and Technology,Shenyang Normal University,Shenyang

3、110034)(College of Food Science,Shenyang Agricultural University?,Shenyang 110866)Abstract:In order to further study the structure and physicochemical properties of starch-lipid complexes andbroaden their application scope in starch-based foods,the formation mechanism,preparation method,influencingf

4、actors,structure and characteristic characterization of starch-lipid complexes were systematically reviewed.The ap-plication areas of starch-lipid complexes were summarized in order to provide reference for the development ofhealthy and functionally diversified starch-lipid complexes.Key words:starc

5、h-lipid complex;preparative methods;influencing factor;characterization technology;appli-cation淀粉作为食品中主要的碳水化合物,是人体每日生命活动所需能量的主要来源,但快消化淀粉(RDS)的过量摄人会导致许多与膳食营养相关的疾病 ,如糖尿病、胰岛素抵抗、高血压、肥胖症、心脑血管疾病等2 。此时,抗性淀粉作为低GI升糖指数)食品成为众多人群的需求与选择。一些研究团队分别利用物理、化学、酶解和基因改造等方法来制备抗性淀粉,根据不同的制备方法,抗性淀粉可分为RS.5。相比淀粉在加工过程中发生凝胶化和回生现象

6、,淀粉与其他组分(主要有蛋白质5,脂质6 ,基金项目:国家自然科学基金项目(32 0 7 2 139),沈阳青年创新人才项目(RC210305)收稿日期:2 0 2 2-0 7-19第一作者:张俊杰,男,1997 年出生,硕士,淀粉工业、粮食油脂及植物蛋白工程,jack_通信作者:肖志刚,男,197 2 年出生,教授,粮食油脂及植物蛋白工程,zhigang_日110 0 34)文献标识码:A文章编号:10 0 3-0 17 4(2 0 2 3)0 8-0 2 50-10Starch-Lipid Complexes:A Comprehensive Review醇类7 和酚类8 等)的互相作用更加

7、受到关注。淀粉与脂质相互作用形成淀粉一脂质复合物的本质是通过加工,脂质进人直链淀粉的疏水螺旋腔内,从而影响其结构特性、理化特性、体外消化性9.10 。图1为摘要图。研究综述了淀粉一脂质复合物的复合机理、制备方法和表征方法,发现影响淀粉脂质复合物的形成因素对其结构特性、理化特性及消化特性具有较大影响,重点讨论了影响淀粉一脂质复合物形成因素,并且综述了淀粉-脂质复合物在淀粉基食品第38 卷第8 期张俊杰等淀粉一脂质复合物研究进展251反应体系工艺要求高要求高可塑性低口优点靶向定位稳定性高工艺简单不利/纯度高人磷酸化冷冻法于工酶催化法直链淀粉业化专-淀粉生产酶解法性-淀粉酶法制备物高压法静态可实现成

8、本高强酶解法化方法理高压混合物DMSO法学法生产有毒脂质性污效率高分散法挤压法喷射法蒸汽染环境工艺复杂参数调控要求高图1淀粉和脂质复合机理、制备方法优缺点及表征方法摘要图应用进展,以期为进一步推广和完善淀粉一脂质复合物在食品工业中的应用提供参考。1淀粉脂质复合物形成机理及制备方法1.1复合物形成机理淀粉能够与碘、酚、脂质等疏水性配体发生相互作用,其归因于淀粉中直链淀粉螺旋结构内部具有疏水性 ,疏水性配体在疏水引力和氢键的相互作用下进人直链淀粉螺旋空腔中,形成淀粉配体复合物。淀粉-配体复合物的形成与稳定存在主要依靠氢键、疏水引力、范德华力等非共价相互作用;其中,氢键和范德华力起到稳定螺旋构象的作

9、用,疏水相互作用则为淀粉与脂质之间复合反应提供条件2.12 。淀粉脂质复合物的形成分为3个阶段:第一阶段,在水溶剂的参与下,淀粉中直链淀粉通过压力、温度、pH、酶等作用由缠绕卷曲结构转变为左手单螺旋结构,此时,直链淀粉形成疏水螺旋空腔;第二阶段,在外界环境作用下,脂质非极性部分通过疏水作用力进人直链淀粉的疏水螺旋空腔内,从而排工艺方法物理法冷冻加热超高压静态高压高压均质蒸汽喷射挤压化学法二甲亚砜水溶法酸碱沉淀酶法完全酶解部分酶解制备方法口缺点加热法常温生产法人不利均质法短时于工碱液高效生产业化高功能多元化表1淀粉脂质复合物形成方法、工艺优缺点及影响复合物形成外因条件优点复合物稳定性高工艺简单常

10、温下可完成短时高效适用于大量生产功能多元化,节能环保生产效率高生产效率高纯度高,靶向定位专一性强复合物复合结构指数特征晶体结构官能团作用形态结构热力学流变学度溶解度其他特性出螺旋腔内水分子并且与螺旋层形成范德华力和氢键;第三阶段,去除多余水分后,直链淀粉与脂质络合的更加紧密,进而形成淀粉-脂质复合物131.2沃淀粉一脂质复合物制备方法淀粉脂质复合物RS,的制备方法主要有物理法,化学法和酶法等。然而,选取一种简洁高效且环保的制备方法也成为许多研究者的聚焦点,表1为众多研究者的方法与优缺点及影响复合物的工艺参数。1.2.1物理法物理法制备淀粉脂质复合物具有工艺简单、绿色环保的优点,其制备方法主要包

11、括冷冻法、加热法、超高压法、蒸汽喷射和挤压法,不同方法对复合物的复合效果的影响也有所不同。冷冻法14 是将淀粉与脂质混合预处理后,经过快速冷冻与慢速冷冻2 个过程温度的变化,使淀粉分子结构改变,达到与脂质复合的目的。缓慢冷冻时,淀粉的结构破坏程度较大,复合物的结构有较大变化;快速冷冻时,复合物的结构变化较小。冷冻处理后,复合物的抗消化性明显提高。缺点影响复合物形成外因条件工艺条件要求高温度脂质溶解度低温度不利于工业化生产压力存在安全隐患压力、剪切力影响不饱和脂质品质温度、剪切力参数调控转换较慢温度、压强、螺杆转速有毒性、污染环境温度、二甲基亚砜工艺复杂温度、pH反应体系要求高,不利于工业化生产

12、酶含量疏水相互作用+表征理化消化特性特性参考文献1415,1617,1819,2021,2223-25 26,2728,292,30,31 252加热法15.16 主要是将淀粉与脂质混合后,在100左右加热搅拌一定时间后,使淀粉颗粒糊化崩解,晶体结构遭到破坏,直链淀粉展开,脂质在疏水作用下进入螺旋内部,缓慢冷却后形成复合物。超高压法又可分为静态超高压与动态高压均质2种。前者17,18 是将淀粉进行活化处理后,在密封腔内引起了极高的静压,导致物料被液体介质材料急剧极限压缩,这种过程使得淀粉在常温下也可发生糊化,引发直链淀粉显露并与脂质反应制备出淀粉脂质复合物。后者192 0 1是将淀粉颗粒通过均

13、质阀微小的空隙产生的高压流体,经过剪切、撞击和空穴作用等,使其结构遭到破坏,并与脂质发生复合作用。蒸汽喷射法2 1.2 是将淀粉和脂质混合后,采用蒸汽喷射的方式使混合物在高温、高剪切力下导致淀粉颗粒破坏,从而使直链淀粉与脂质发生作用形成淀粉一脂质复合物。相比其他物理方法,挤压法有着功能性多元化的优势2 3-2 ,利用单螺杆或双螺杆挤压机,将温度、压力、剪切力、配料比、水分等参数灵活调控且同时交互影响的一种处理过程,最终直接成型的方法。挤压蒸煮制备复合物时,物料的水分含量、挤压机机筒温度、螺杆转速、脂质添加量、等参数均会直接影响复合物产率。马成业等2 5 对添加棕榈酸的玉米淀粉进行挤压,发现添加

14、酶制剂可促进挤出脱胚玉米中淀粉与脂质的复合。1.2.2化学法二甲亚矾2 6 是一种具有较大偶极距和高介电常数的油状液体。二甲亚矾水溶法,是利用其极强的溶解性,将直链淀粉在高温下溶于二甲亚砜中,并加人脂质配合体及蒸馏水,在结晶温度下搅拌一定时间后,用乙醇洗去未反应脂质,得到淀粉脂质复合物。Milani 等2 7 对直链淀粉二甲基亚砜复合物进行研究,发现在二甲亚砜与直链淀粉形成的V型螺旋结构中,有不同的氢键数目络合物的出现,从而证明淀粉可依靠1个氢键或者2 个氢键与二甲基亚砜共存。碱液分散法2 8,2 9,又名酸碱沉淀法。利用碱液配制分散性较好的淀粉糊与脂质配合体,并将脂质加人淀粉糊溶液中,设置温

15、度并进行保温使其发生反应,再用酸调pH,反应体系为偏酸性后,经冲洗、离心,真空干燥制得淀粉-脂质复合物。1.2.3酶法酶法2.30.1制备淀粉-脂质复合物,专一性强、中国粮油学报纯度更高、也可控制复合物尺寸大小,但对反应体系要求高,部分酶解法的提取效率较低,因此,在现实应用受到一定限制。酶法可分为完全酶解法:磷酸化酶催化法;部分酶解法:-淀粉酶、-淀粉酶等。完全酶促V-直链淀粉合成采用自下而上的方法来催化从葡萄糖基残基制备-直链淀粉复合物30 ;而部分酶促制备采用自上而下的方法,包括酶促淀粉水解和经典复合物制备程序31。利用醋酸钠缓冲液、丙酮、引物、冰醋酸、磷酸化酶等,对葡萄糖基残基进行催化反

16、应形成淀粉脂质复合物。直链淀粉是通过添加1个葡萄糖分子,沿着疏水碳氢化合物的长度形成单壁左旋螺旋而产生的。酶法制备淀粉一脂质复合物的方法,被称为“藤蔓缠绕法”30 2影响淀粉脂质复合物形成的因素根据制备原理、制备方法、影响复合物形成的因素可分为内因和外因,且均会对淀粉脂质复合物的形成和结构特性产生影响,从而扩大复合物在食品中的应用。从制备原理分析,内因包含淀粉、脂质以及两者间配比;从制备方法分析,外因包含温度、压强、水分、pH、反应时间等实验条件。2.1内因-物料的影响2.1.1淀粉的影响淀粉是由链状的直链淀粉分子和高度分支化的支链淀粉分子组成的半结晶高分子聚合物。淀粉结晶区由支链淀粉定向形成

17、并构成淀粉颗粒的紧密区;非结晶区由直链淀粉形成并构成淀粉颗粒的稀疏层。淀粉材料的结晶度越高,其稳定性能越好,但与分子链运动的相关性能表现就越差12 。直链淀粉质量分数在蜡质淀粉、天然淀粉颗粒、高直链淀粉中分别为15%以下、2 0%30%和40%以上。一般情况下,直链淀粉含量越高、链越长,越易复合,结构也越紧密2 直链淀粉与脂肪酸复合程度的高低与直链淀粉的来源、含量、聚合度等有着重要的关联32 。Wang等2 指出,长直链淀粉链可以复合更多的脂质分子,形成的配合物就越稳定,从而提高复合物的熔化温度。淀粉一脂质复合物的熔融温度、稳定性、晶粒大小和组织水平,通常随淀粉链长度的增加而增加,如果直链淀粉

18、链太长,会导致淀粉晶体构象错乱,另一方面,如果直链淀粉链太短,也会干扰淀粉晶体的形成3。2023年第8 期第38 卷第8 期2.1.2月脂类的影响脂质结构(链长、不饱和度、构型)和脂质来源(脂肪酸组成)也是影响淀粉一脂质复合物形成的重要因素14。一般条件下,脂肪酸的链越长,饱和度越高,越易形成复合物且热稳定性越好。Marinopoulou等47 发现淀粉脂质复合物的解离温度随着脂质脂肪链的长度增加而升高。他们认为较长脂肪酸链有较低的亲水性,因此其受到疏水螺旋腔更强的吸引,而较长的碳链与螺旋内部发生更多的疏水相互作用,则需要更高的温度来破坏这些键。但含有10 个或更少碳原子的脂质由于链长太短,无

19、法形成复合物,可能是因为在水环境中溶解,它们不能保留在疏水螺旋腔中。脂肪族链中双键的数量对淀粉脂复合物的热性质也有明显的影响,不饱和度越高,所得复合物的热稳定性就越低2 6.34。此外,脂质的类型也会影响复合物的性质,Tufvesson 等35 比较了脂肪酸和单酰基甘油形成复合物的热稳定性,结果表明脂肪酸能够更好进人淀粉螺旋腔内部,从而脂肪酸形成的复合物的热稳定性更强。Jia等18 也发现不同脂肪酸的分子分散性和烯基双键的,通过复合指数和结晶度依次排序,复合能力由强到弱为油酸 亚油酸 硬脂酸。2.1.3淀粉和脂类配比的影响淀粉与脂质混合时,两者之间的配比也是影响复合物形成及特性发生变化的一个因

20、素。当脂质配比较低时,直链淀粉不能形成所需的单螺旋结构并保持原有双螺旋结构状态,从而妨碍复合物生成;当脂质比例过高时,因其本身发生聚集导致空间位阻过大,无法进人直链淀粉疏水腔内而阻碍复合物的形成36 。因此,只有适当的配比才会使直链淀粉与脂质进行高效率地复合。2.2外因工艺参数的影响淀粉一脂质复合物的制备方法有很多种,各种工艺参数如温度、压强、水分、pH、反应时间等因素对复合物的形成、结构特性和理化性质也会有一定程度的影响。而且,在制备过程中,工艺参数的影响通常不是单一作用,而是几个参数共同交互影响复合物的形成。Marinopoulou等2 8 发现复合物的解离温度随制备温度增加而升高,这是因

21、为不同温度会形成不同类型的复合物。饱和脂肪酸的复合能力受复合物形成前溶解时间的影响,溶解时间越长,由于脂肪酸酸分子重组形成胶束,从而使胶束不适合与直链淀粉之间发生相互作用;另一方面,水分含量过高而阻碍张俊杰等氵淀粉一脂质复合物研究进展直链淀粉和脂质获得复合物形成整体所需的反应的活化能,从而抑制复合物的逐步形成,只有在水分含量适量时,才有利于复合物的形成37 。Jia等18 发现随着制备复合物压力的升高,复合物指数和结晶度随之降低,从而不利于复合物的形成,因此,复合温度高和水分含量低能在一定程度上提高复合物的结构有序度,导致其消化性能降低38 。3淀粉脂质复合物多尺度结构和消化特性的表征淀粉的消

22、化性能与淀粉一脂质复合物的形成、结构和理化性质密切相关12 。脂质结构是决定复合物形成、结构和功能性质的关键因素,特别是脂质链长及不饱和度。淀粉在储藏过程中更容易老化和脱水,与此同时伴随着淀粉凝胶刚性的下降,脂肪酸的加人很可能降低这种影响,这是由于淀粉一脂质复合物的形成影响淀粉的结构有序性39、理化特性(糊化特性、流变特性40 】、凝胶结构、回生行为、消化特性),从而改变最终产品的功能特性。3.1复合指数测定复合指数是衡量脂质与直链淀粉发生复合程度的重要指标。原理是未与脂质发生复合的直链淀粉,其空螺旋腔与碘相互作用显色,进行吸光度测定后再采用公式计算,最终间接体现出直链淀粉与脂质的复合程度41

23、。孙圣麟12 报道直链淀粉脂质复合物的形成减小了直链淀粉螺旋与碘复合能力。当与碘混合时,淀粉的吸光度减小,即CI值随着碘复合能力的降低而增加,并将原淀粉和复合物的CI值与消化特性结果相对比,得出变化趋势成正向关性。复合物的CI值越高,表示直链淀粉与FA分子之间的复合程度越高。贾祥泽42 对CI值测定,发现饱和脂肪酸碳链越短,越易于与直链淀粉复合。Le-Bail等17 还发现高压处理导致脂肪酸发生结晶现象,从而使其空间位阻变大,最终影响复合物的形成。3.2结晶结构表征X射线衍射测定结晶结构,能够表征复合物长程分子有序性和反映淀粉与脂质之间的分子间相互作用。淀粉结晶类型中,A型、B型、C型天然界可

24、自然生成,而V型结晶则是人工合成得到的。淀粉脂质复合物制备成功的特征峰在2 0=7.5、13.0 和19.8处附近,说明脂肪酸进人淀粉的单螺旋内部形成6 1-V晶型复合物,这是淀粉脂质复合物形成253254的V型晶型的典型特征峰32.43.4。此外Chen等45、Li 等46 研究发现在2 2 和2 4处附近获得了2个额外的峰,这是典型的V6型晶体结构,并将其归因于受到压力,温度等参数条件的高强度影响。此外,还可根据相对结晶度反映样品晶体的长程有序性,从而对复合物与原淀粉进行比较。Mari-nopoulou等2 8 发现相对结晶度随制备温度的升高而增加,而形成的晶体的尺寸随温度升高而减小。3.

25、3短程分子有序性测定傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)可从官能团之间的价键振动、分子间相互作用的角度对复合物是否制备成功做出表征。FTIR光谱可反映淀粉与脂质之间的分子间相互作用和表征复合物的短程有序性。通过Raman 光谱测定可进一步反映脂质类型对其短程结构有序度的影响。研究发现位于3400.0cm-1和2 92 0.0 cm-附近的红外吸收峰分别对应的是淀粉中的羟基基团和亚甲基基团的伸缩振动峰48,49。复合物在17 40.0 cm和2 8 50.0cm-附近均发现2 个红外吸收峰,分别是由脂质分子中羰基基团和亚甲基基团的伸缩振动引起的34.50.51。淀粉分子的拉曼特征峰

26、在46 5 495cm=1之间;脂质分子的拉曼特征峰在16 9517 2 0cm之间12 。通过对FTIR和Raman去卷积处理来探究复合物的非晶单元的短程有序性。处理后的FTIR光谱在10 45cm、10 2 2 c m 和995cm1处呈现3个主要的吸收峰。10 45cm和10 2 2 cm处的吸收峰分别与淀粉的有序结构和无定形结构有关,10 45/1022cm-和10 2 2/995cm的吸光度比值变化可以反映螺旋结构的短程有序性52.53。Raman 光谱可进一步分析脂质对复合物短程结构有序度的影响,孙圣麟12 和Qin等54 测定了复合物在48 5cm-1处附近特征峰的半峰宽值,发现

27、复合物的半峰宽值显著低于原淀粉,得出脂肪酸与玉米淀粉之间具有较强的分子间相互作用,且复合物较高的短程结构有序度能够提高对酶水解的抵抗性。3.4微观形貌观察扫描电镜(SEM)、激光共聚焦电镜(CLSM)、偏光十字电镜(PLM)等可从微观结构观察复合物的状态,还可结合激光粒度分析仪为形态结构分析提供支持,从而为复合物是否制备成功做出侧面依据。Chen 等45 和 Cervantes-Ramirez 等2 3 分别采用动态高压微流化技术制备莲子淀粉脂质复合物,挤压法制备玉米淀粉-油酸复合物,SEM观察淀中国粮油学报粉颗粒由原来的圆形、椭球形、多角形等形状变成网状或者无规则聚集体。偏振光显微图下,天然

28、淀粉显示双折射模式,马耳他交叉中心。Chang等43 利用不同工艺方法制备的复合物,因为分子的取向被破坏,淀粉的颗粒开始更加膨胀,所以导致马耳他现象不同程度地消失,但淀粉颗粒的碎点仍然可见。Li等46 只对样品中脂肪酸单一染色,发现在淀粉脂肪酸复合物中存在明显的荧光,而淀粉中则没有荧光,利用CLSM观察脂肪酸的多少来表征淀粉-脂肪酸复合物的形成;Chang等43 利用CLSM 发现不同方法制备玉米淀粉一月桂酸复合物相比于天然的玉米淀粉都会显示出明亮的荧光,且随着温度的升高,荧光变得更加明显;Oyeyinka等9 利用CLSM对淀粉和脂质同时观察,发现复合物中间有红色荧光产生,证明复合物制备成功

29、。值得注意的是,这些研究利用CLSM对复合物表征的方式与原理有所不同,但均可证明复合物是否制备成功。3.5热力学特性表征热力学特性的测定包括热学特性测定和热稳定性测定。热学特性利用差示扫描量热仪(DSC)测定,热稳定性利用热重分析仪(TGA)测定。复合物的热学特性不仅能够表征其热稳定性,而且能在一定程度上反映淀粉与脂质分子之间的相互作用,复合物的热稳定性能够在一定程度上反映其结构有序度10 。通过DSC的测定,探讨淀粉脂质复合物热特性的影响。根据其相变温度,成核速率,结晶区域的结构,解离温度等又可分为I型复合物和型复合物。I型复合物,相变温度较低,淀粉链的单螺旋结构快速定位而呈随机分布状态,导

30、致其拥有较高的成核速率,且因其结晶程度较低,一般在在9 5附近解离。型复合物则是在较高温度下,加热淀粉和脂肪酸的混合物,使其充分的接触形成稳定的复合物,因其成核速率较低从而拥有相对明确的结晶区域。型配合物又可分为。型、,型复合物。,型复合物通过部分熔融和重结晶形成分子有序性更紧密、结晶度更高、热稳定性更强的,型淀粉复合物10 ,其分别在115和12 1附近熔化解离。孟爽2 0 发现脂肪酸的碳链越短,水溶性越好,使得复合物形成量越少,长链脂肪酸的碳链越长,亲水性越低,分散性越差,从而也影响复合物的形成,最终得出热烩值随着碳链长度的增加呈现先升高后降低的趋势,这与Oyeyinka等9 研究一致。此

31、外,还可利用热重分析仪测(TGA)对复合物2023年第8 期第38 卷第8 期的热力学进行表征。Kang等55 采用TGA对小麦淀粉-脂质复合物分析,发现所有样品形成都有2 个主要阶段。第一阶段出现在150 附近,为晶体中分子内水结合物的蒸发过程;第二次热分解过程发生在17 0 30 0 之间,相比其他样品,水浴和微波处理的小麦淀粉硬脂酸复合物要早10 0,其原因为受到淀粉和配体之间的氢键作用,形成了一个紧凑的结构,在一定程度上提高了热稳定性。Mari-nopoulou等2 8 采用TGA和体外消化法研究了不饱和脂肪酸在复合物中的稳定性能,结果表明复合物的形成很好地起到了防止不饱和脂肪酸氧化的

32、效果,且体外消化后各实验组的不饱和脂肪酸保留率均在90%以上,再次证明复合物的形成有助于抵挡酶水解。3.6流变学特性表征存储模量(G)、损耗模量(G)和损耗切线(t a n=G /G )等动态模量,是研究淀粉脂质复合物在溶液中分散相和连续相之间相互作用的一种有效的表征手段。在淀粉复合物体系中,淀粉链的络合结构也会引起结晶结构的形成,发生体相分离,使淀粉的黏弹性、触变性、储存模量等流变学性质发生改变15 。Chen等57 发现无论有无添加单硬脂酸甘油酯,其G、G 都有所下降,并将其归因于高压使得淀粉凝胶网络结构遭到破坏。且无论是高压均质法还是蒸汽喷射法制备的复合物,都会阻碍淀粉颗粒的膨胀,从而进

33、一步减缓了淀粉分子之间凝胶化。疏水相互作用下,脂质进人直链淀粉螺旋腔内,改变了淀粉分子的分子构象,这种转变增加了分子间和分子内的聚集,使得超分子结构形成,从而改变了直链淀粉的流体力学性质59。3.7消化特性表征淀粉作为食物的重要组成部分,可以将其看作是葡萄糖的高聚体。根据体内消化实验或者体外消化实验,淀粉和脂质反应形成的复合物属于抗性淀粉中的第5类6 0.6 1淀粉脂质复合物的结构将会影响其消化特性。淀粉颗粒的主体结构由生长环组成,在生长环结构中又包含结晶区和无定型区6 2.6 3。淀粉被消化的主要原因是酶在水解淀粉过程中,淀粉的无定型区较结晶区相对不稳定,很容易受到严重破坏。Kawai等6

34、4 研究了马铃薯淀粉和不同链长、不同饱和度脂肪酸复合后的消化特性,表明无论碳链长短或饱和度高低,与淀粉形成复合物后都显著提高了张俊杰等淀粉脂质复合物研究进展淀粉的抗消化性。淀粉一脂质复合物的结晶度越高其消化性越差,并且通常I型复合物被定义为缓慢消化淀粉,型复合物被定义为抗性淀粉。Senevirat-ne等6 5 发现脂肪酸的加入导致RS含量显著提高,表明复合物对淀粉酶敏感性降低,从而使复合物具有一定抗消化性。因此,淀粉脂质复合物形成的过程中,脂质与淀粉的无定型区形成了比较稳定的结构体系,从而提高淀粉的抗消化能力,且淀粉与脂质共存体系中,因直链淀粉与脂质发生复合,抑制了淀粉颗粒的溶胀势,进而对酶

35、的产生抵抗性6 4。4淀粉脂质复合物的应用4.1缓释剂酶解实验显示,淀粉一脂质复合物具有完全的生物可利用性,可作为生物活性化合物的微载体或纳米载体,用于食品和营养食品中的靶向传递和控制释放56 。Lesmes 等6 6 使用碱液分散法和二甲亚水溶法制得的淀粉长链脂肪酸复合物进行了体外消化处理,发现饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸的释放率高,消化时间越长,脂肪酸释放率越高;另外将不同含量的直链淀粉与各种配体制备成微米级或亚微米级的复合物,从而达到靶向释放功能6 7 。此外,淀粉脂质复合物还可用来控制风味物质的缓释,从而提高香味的持久性6 8 4.2抗性淀粉研究表明,SDS、RS在消化系统中吸收缓慢,在提

36、供饱腹感的同时,使餐后血糖维持在相对低的水平,用来预防和管理糖尿病并成为糖尿病患者的理想主食6 9.7 0 。大米在淘洗过程中普遍存在热稳定性差、营养成分流失率较高等问题。如何让生产的抗性淀粉结构具备高耐热性,成为众多研究者的焦点。Kang等55 利用微波加热的方式制备具有各种功能成分的淀粉来防止血糖水平升高的复合物,证明了脂质的加入使淀粉晶体结构更加紧凑有序,显著降低了淀粉的水解速率,且I型晶体配合物形成越多,微波加热后的SDS含量越高。因此,淀粉脂质复合物将在功能多样性角度为糖尿病患者建立合理的膳食营养计划。4.3脂肪替代物淀粉脂质复合物作为脂肪替代品7 1,在开发低热量食品方面有潜在的应

37、用。因为它们具有独特的功能特性,如良好的可塑性等。Teklehaimanot等7 2 利用硬脂酸玉米淀粉制备的复合物,将其作为255256脂肪替代物,以此制备低热量食品蛋黄酱;并且发现淀粉一脂质复合物代替质量分数8 0%的油,得到的产品具有与全脂蛋黄酱非常相似的物理特性。4.4其他应用淀粉一脂质复合物还可作为稳定剂、增稠剂、糖衣制剂、化妆品成分、赋形剂等,应用于食品、化妆品和药品等领域。Bravin等7 3 用大豆油和淀粉制备复合物用于可食用涂层,以延长产品货架期;该涂层通过验证具有良好的机械性能及水汽阻隔性能。淀粉脂质复合物作为一种独特的超分子组合,可实现生物活性化合物的封装和传递。因此,许

38、多研究者通过改变pH、湿度和酶学等条件来调控淀粉脂质复合物的巨大潜力。5总结与展望淀粉-脂质复合物在调节人体血糖、脂质营养物质的靶向缓释、食品工业规模化,以及淀粉基新型营养食品的开发,仍具有巨大的应用前景。目前,淀粉脂质复合物的结构特性、消化特性已被广泛研究,但仍有许多呕待解决的问题,例如改良现有加工方式,使用新技术解决生产加工方面的问题;深入研究食品加工过程中淀粉与脂质二元复合物或淀粉、脂质和蛋白质三元复合物的相互作用机制及可食用淀粉类添加剂的应用等。参考文献1WANG S J,COPELAND L.Molecular disassembly of starchgranules during

39、 gelatinization and its effect on starch digesti-bility:a reviewJ.Food Function,2013,4(11):1564-15802WANG S J,CHAO C,CAI J J,et al.Starch-lipid andstarch-lipid-protein complexes:a comprehensive reviewJ.Comprehensive Reviews in Food Science and FoodSafety,2020,19(3):1056-10793MASATCIOGLU T,SUMER Z,KO

40、KSEL H.An innovativeapproach for significantly increasing enzyme resistant starchtype 3 content in high amylose starches by using extrusioncookingJ.Journal of Cereal Science,2017,74:95-1024杨健,张星灿,华苗苗,等高抗性淀粉大米对方便米粉品质及GI的影响J.中国粮油学报,2 0 2 1,36(8):1-8YANG J,ZHANG X C,HUA M M,et al.Effect of high re-sist

41、ant starch rice on quality and GI of instant rice flour J.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2021,36(8):1-85LI H T,LI Z F,FOX G P,et al.Protein-starch matrix中国粮油学报plays a key role in enzymic digestion of high-amylose wheatnoodleJ.Food Chemistry,2020,336:1277196CAI J J,CHAO C,NIU B,e

42、t al.New insight into the inter-actions among starch,lipid and protein in model systems withdifferent starches J.Food Hydrocolloids,2021,112,1063237SHI M M,LIANGA X W,YAN Y Z,et al.Influence of eth-anol-water solvent and ultra-high pressure on the stabilityof amylose-n-octanol complex J.Food Hydroco

43、lloids,2018,74:3153238CHAI Y W,WANG M Z,ZHANG G Y.Interaction betweenamylose and tea polyphenols modulates the postprandial gly-cemic response to high-amylose maize starchJ.Journal ofAgricultural and Food Chemistry,2013,61(36):8 6 0 8 -86159OYEYINKA S,SINGH S,AMONSOU E.A review on struc-tural,digest

44、ibility and physicochemical properties of legumestarch-lipid complexesJ.Food Chemistry,2021,349:12916510王苑力,李桐,郭咪咪,等中长链脂肪酸结构脂质及其制备工艺研究进展J中国粮油学报,2 0 2 1,36(1):196-202WANG Y L,LI T,GUO M M,et al.Research progress ofmedium and long chain triacylglycerols and its preparationtechnologyJ.Journal of the Ch

45、inese Cereals and Oils As-sociation,2021,36(1):196-20211 KAUR K,SINGH N.Amylose-lipid complex formationduring cooking of rice flourJ.Food Chemistry,2000,71(4):511-51712孙圣麟脂肪酸类型与淀粉来源对复合物结构和消化性能影响的研究D无锡:江南大学,2 0 2 1SUN S L.Effects of fatty acid types and starch sources onstructures and digestibility o

46、f their complexes D.Wuxi:Jiangnan University,202113白芸,不同种类及脱支处理对淀粉与脂质相互作用的影响研究D.西安:陕西科技大学,2 0 19BAI Y.Effects of different kinds and debranching treatmenton the interaction between starch and lipid D.Xian:Shaanxi University of Science and Technology,201914JNAVARRO A S,MARTINO M N,ZAEITZKY NE.Visco-e

47、lastic properties of frozen starch-triglycerides systemsJ.Journul of Food Engineering,1997,4(37):411-42715JRAPHAELIDES S N,GEORGIADIS N.Effect of fatty acidson the rheological behaviour of amylomaize starch disper-sions during heating J.Food Research International,2008,41(1):75-8816JMORALES-SANCHEZ

48、E,CABRERA-RAMIREZA H,2023年第8 期第38 卷第8 期GAYTAN-MARTINEZ M,et al.Heating-cooling extru-sion cycles as a method to improve the physicochemicalproperties of extruded corn starchJ.International Journalof Biological Macromolecules,2021,188:620-62717LE-BAIL P,HOUINSOU-HOUSSOU B,KOSTA M,etal.Molecular encap

49、sulation of linoleic and linolenic acidsby amylose using hydrothermal and high-pressure treat-mentsJ.Food Research International,2015,67:223-22918JJIA X Z,SUN S W,CHEN B Y,et al.Understanding thecrystal structure of lotus seed amylose-long-chain fattyacid complexes prepared by high hydrostatic press

50、ureJ.Food Research International,2018,111:334-34119CUI J,ZHENG B,LIU Y F,et al.Insights into the effectof structural alternations on the digestibility of rice starch-fatty acid complexes prepared by high-pressure homogeni-zationJ.LWT-Food Science and Technology,2021,136,11029420孟爽高压均质法制备玉米淀粉一脂质复合物及其

展开阅读全文
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手
猜你喜欢                                   自信AI导航自信AI导航
搜索标签

当前位置:首页 > 学术论文 > 论文指导/设计

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服