淀粉-脂质复合物在热加工过程中的结构变化及其对体外消化性影响

淀粉和脂类是食品的主要营养成分，对食品的风味、质地和营养健康品质起重要作用。淀粉和脂质在加工或随后的冷却和贮存过程中可形成淀粉-脂质复合物。由于淀粉-脂质复合物的形成会对淀粉的流变学、回生、体内消化和体外酶消化等性质产生一定的影响，因此近年来关于淀粉-脂质复合物的研究引起了人们的广泛关注。直链淀粉和脂质形成的复合物也被列为一种新型抗性淀粉（RS），即RS5。

RS不被健康人胃和小肠消化吸收，进入大肠后可以被肠道菌群发酵产生短链脂肪酸（SCFAs）、H2、CO2和CH4等，SCFAs在维持肠道健康和人体健康中发挥重要的生理作用。天津科技大学 食品营养与安全国家重点实验室的秦仁炳、王书军和南开大学医学院，天津市食品科学与健康重点实验室的王 硕*等人的目的是探讨RS5在高于熔融温度下加热和不同温度下回生对其结构和体外酶消化性影响。研究结果对进一步了解食品热加工处理过程中RS5的结构和功能变化，更好地控制食品加工过程中淀粉的消化具有重要意义。

1、热处理前后HA7-SA长程有序性分析结果

从图1可以看出，HA7-SA样品在2θ分别为5.6°、7.5°、12.9°、16.9°、19.8°和22.6°处具有明显XRD峰。脱分支高直链玉米淀粉和硬脂酸形成的复合物为典型V-型晶体结构，在2θ为7.5°、12.9°和19.8°处具有明显XRD衍射峰，而在2θ为5.6°、16.9°和22.6°处的XRD衍射峰表明存在HA7-SA回生的B-型淀粉晶体结构。上述结果表明，所制备的HA7-SA复合物由B-型和V-型两种晶体类型组成。HA7-SA的V-型和B-型复合物的相对结晶度分别为20.3%和7.0%。在121 ℃处理10 min后，HA7-SA的V-型衍射峰强度显著降低，结晶度从20.3%降低到9.6%，说明这些复合物在高于其熔融温度处理时能够破坏其晶体结构（图1和表1）。而121 ℃处理10 min后的样品于4、25、50 ℃下贮存24 h后对复合物的XRD衍射图谱没有显著影响。与V-型晶体不同是HA7-SA在5.5°、16.9°和22.6°衍射峰明显增强，B-型晶体结晶度在热处理及回生后显著增加（表1），表明在加热过程中未与硬脂酸复合的游离直链淀粉链分子在回生阶段进行重组形成稳定的B-型晶体结构。回生温度对B-型晶体结构影响不大。

2、热处理前后HA7-SA短程有序性分析结果

由图2可知，HA7-SA样品在480、865、940、1 264 cm－1处有明显的峰出现。拉曼光谱480 cm－1处的半峰宽对淀粉短程有序性（即螺旋簇的排列）的变化敏感，半峰宽越小，表明淀粉短程分子有序结构越高。由图2和表2可以看出，热处理后HA7-SA在480 cm－1处的半峰宽明显减小，特别是4 ℃回生24 h的样品降低最明显。说明高温处理能够提高HA7-SA短程有序性结构，与前期发现的蒸煮处理可以增加HA7-SA的短程有序性结果相一致。由于25 ℃和50 ℃贮存温度高，淀粉回生速率慢短程有序性结构较差。这表明4 ℃回生24 h对复合物的短程有序性结构影响最大。从峰强度上也可以看出4 ℃回生24h后的HA7-SA在480cm－1处峰强度最大，表明SA-121-4℃样品的复合物结构具有更好的短程分子有序性。

3、HA7-SA样品热力学性质分析结果

如表3所示，HA7-SA复合物有2 个吸热转变温度（tp1和tp2分别为I型复合物和II型复合物的熔融峰），熔融温度分别为102.7 ℃和118.8 ℃。121 ℃处理后tp1峰消失，tp2相转变温度显著升高（P＜0.05），表明复合物由II中的IIa型复合物通过重结晶，形成结晶度更高、分子排布有序性更强、热稳定性更高的IIb型结构。加工前HA7-SA的总∆H（5.2 J/g）由I型复合物（3.3 J/g）和II型复合物（1.9 J/g）两部分组成，加热处理后样品的总∆H减少，说明复合物结构遭到一定破坏，其中有一部分I型复合物和IIa型复合物经过熔融重排成结晶结构紧密的IIb型复合物；另一部分形成游离的淀粉链分子和游离脂肪酸。热处理及不同温度贮藏后的样品∆H没有显著性差异（P＞0.05）。

4、HA7-SA样品的体外消化性结果

如图3所示，所有样品均在初始阶段消化速率快，约60 min后消化速率就趋于平稳。HA7-SA的最终消化率为49.9%，eGI为50.8，HA7-SA为低eGI食物。121 ℃处理显著降低了HA7-SA的消化率。由表4可知，SA-121、SA-121-4 ℃、SA-121-25 ℃和SA-121-50 ℃的R S质量分数分别增加了13.1%、13.5%、11.5%和11.7%，快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）质量分数明显降低，特别是RDS质量分数降低幅度大。HI、eGI显著降低（P＜0.05），其中SA-121、SA-121-4 ℃、SA-121-25 ℃和SA-121-50 ℃的eGI显著降低，分别降低了12.2%、12.6%、11.9%和11.2%。

结 论

本实验研究了在高于HA7-SA熔融温度下的热处理对其结构和消化性的影响，结果显示，HA7-SA为V-型晶体和B-型晶体混合物，热处理后的HA7-SA晶型未发生明显变化，为V-型晶体和B-型晶体混合物，但是V-型晶体结晶度显著减少，B-型晶体结晶度增加，短程分子有序性变好，复合物类型由I型和IIa型向热稳定更高、结构更稳定和抗消化能力更强的IIb型复合物转变。同时，热处理后RDS和SDS质量分数显著下降，RS质量分数显著增加，eGI显著降低。另外不同温度回生对HA7-SA结构和消化性影响不大，表明高温处理能够破坏HA7-SA其内部结构，贮存过程对HA7-SA的有序结构和体外酶消化性也有一定影响。研究结果表明HA7-SA作为一种新型RS具有良好的热加工性能，在食品工业具有广泛的应用前景。

本文《淀粉-脂质复合物在热加工过程中的结构变化及其对体外消化性影响》来源于《食品科学》2021年42卷1期47-51页，作者：秦仁炳，王书军，项丰娟，王硕。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191217-191。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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