APPS | 复合脂类和酚类以增强豌豆淀粉抗消化特性

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内容概述

豌豆淀粉是豌豆蛋白生产的副产物，富含直链淀粉，天然具有形成抗性淀粉（RS）的潜力。抗性淀粉对调节血糖、增强饱腹感和改善肠道健康具有重要作用。近年来，研究者探索通过与脂类或酚类化合物形成包合复合物（inclusion complexes）来降低淀粉的消化率，从而提升其抗性淀粉含量。本综述旨在系统总结豌豆淀粉与脂类和酚类客体分子形成复合物的结构特征、制备方法、功能特性及其营养健康意义。

核心结果与研究亮点

淀粉-脂类复合物（图1）

• 直链淀粉可与脂肪酸（如月桂酸、棕榈酸）形成单螺旋结构的包合复合物，显著提高RS含量并降低快速消化淀粉（RDS）比例。

• 不同脂肪酸链长影响复合物的稳定性和抗酶能力；例如棕榈酸比肉豆蔻酸更能同时增加RS和SDS。

• 包合过程中采用的技术包括：挤出、超声处理、酶解（MAL与PUL），以及卵磷脂协同增强。

淀粉-酚类复合物（图2）

• 小分子酚类（如没食子酸）可与淀粉形成包合结构或通过氢键与疏水作用吸附于淀粉表面。

• 采用高压均质（HPH）技术可促进复合物形成，影响因素包括处理压力、温度、pH值。

• 酚类化合物种类不同对复合效率和抗性淀粉形成效果也不同，没食子酸表现最佳。

抗性机制

• V型结晶结构物理屏蔽酶接触；

• 螺旋疏水腔体限制水与酶渗透；

• 脂类或酚类形成的外层进一步阻碍酶解；

• 酚类还能直接抑制淀粉酶活性。

讨论与应用前景

健康促进作用

• 提高RS含量的豌豆淀粉可作为功能性碳水化合物，用于低血糖指数（GI）食品、肠道益生产品、控糖食品等。

• 酚类还可增加抗氧化和抗炎功能，使其在功能食品开发中具有双重营养价值。

未来研究方向

• 复合物在实际食品体系中的感官接受性；

• 活性成分的生物利用度；

• 贮藏稳定性与冻融稳定性；

• 与其他生物活性物质（如维生素）复合的潜力。

01

第一作者

谭立博，美国阿拉巴马大学人类营养学系副教授、博士生导师。本科毕业于山东大学生命科学学院，博士毕业于美国宾夕法尼亚州立大学营养学系。主要研究微量营养素和膳食生物活性成分的生物利用度、代谢及其在新生儿健康中的作用。主持数项美国国立卫生研究院和美国农业部科研基金项目，在顶尖营养和食品期刊发表学术论文50余篇。荣获北美华人营养学会独立研究者奖，以及阿拉巴马大学领导委员会卓越学术研究奖。

02

通信作者

孔令焱，美国阿拉巴马大学人类营养学副教授，并担任人类环境科学学院的学术主任。他在中国农业大学获得食品科学与工程学士学位，并在宾夕法尼亚州立大学获得食品科学博士学位。加入阿拉巴马大学之前，他曾在美国农业部农业研究局（USDA-ARS）软质小麦品质实验室担任博士后研究员。

孔博士已发表80余篇同行评审的期刊论文和书籍章节。他的研究主要聚焦于食品大分子结构与功能之间的关系，致力于开发具有特殊结构和功能的食品材料，以提升食品品质和健康价值。

Pea starch complexation with lipids and phenolic compounds for enhanced resistant starch content

Lingyan Kong1*, Raju Ahmmed1, Molly Sullivan1, Songnan Li1,2, Sophia Marshall‑Pelayo1, Libo Tan1*

1 Department of Human Nutrition, Hospitality and Sport Management, the University of Alabama, Tuscaloosa, 35487, USA

2 Joint International Research Laboratory of Agriculture & Agri-Product Safety of the Ministry of Education of China, Institutes of Agricultural Science and Technology Development, Yangzhou University, Yangzhou, 225009, China

*Corresponding author.

Abstract

Pea starch, a byproduct of pea protein production, is rich in amylose and potentially high in resistant starch (RS) levels, which benefit glycemic control, satiety, and gut health. Recent advances in pea starch modification techniques have focused on forming starch-guest complexes, particularly through interactions with lipid and phenolic compounds. Lipids typically induce the formation of inclusion complexes, characterized by amylose chains adopting single-helical conformations that encapsulate hydrophobic guest molecules. Pea starch-lipid inclusion complexes can reduce starch digestibility, increasing the RS fraction and consequently promoting beneficial physiological effects. In contrast, starch-phenolic complexes not only exhibit reduced enzymatic digestibility but also incorporate the bioactive properties of phenolics, providing antioxidant and anti-inflammatory benefits. Various preparation methods, such as extrusion cooking, ultrasonication, enzymatic modification, and high-pressure homogenization, have been employed to optimize the formation and stability of these complexes. This review summarizes current knowledge on pea starch inclusion complexes, emphasizing their structural characteristics, functional properties, and implications for nutrition and health, while outlining potential strategies for producing health-promoting, pea starch-based food ingredients.

Reference:

Kong, L., Ahmmed, R., Sullivan, M. et al. Pea starch complexation with lipids and phenolic compounds for enhanced resistant starch content. Agric. Prod. Process. Sto. 1, 15 (2025). https://doi.org/10.1007/s44462-025-00019-3

本文编译内容由作者提供

编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

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