青稞是一种天然的慢消化谷物,与其他谷物相比具有较低的血糖生成指数。然而,与其他谷物淀粉相比,青稞淀粉并无显著差异。蛋白质、β-葡聚糖和脂质为青稞中的主要内源非淀粉组分,是影响青稞中淀粉消化的主要因素,不同内源性非淀粉组分与青稞淀粉的相互作用对淀粉的消化有重要的影响。此外,不同谷物间的蛋白质种类差异显著,故推测蛋白质种类也会对青稞中淀粉的消化特性产生影响。基于此,本课题探究了不同内源性非淀粉组分对青稞中淀粉的消化性的作用效果和机制,并以不同溶解性青稞蛋白质和β-葡聚糖作为影响因子,结合喷雾干燥技术,初步探索构建青稞慢消化淀粉拟谷粒结构的可行性,为慢消化淀粉的构建提供模型和参考。主要研究内容包括以下几个方面:1.探究了不同内源性非淀粉组分对青稞淀粉消化性的影响机制。将青稞粉中的内源蛋白质、β-葡聚糖和脂质进行组合脱除处理,研究不同内源非淀粉组分的脱除对青稞中淀粉的形貌特征、结构特性、理化特性和消化特性的影响规律。结果表明,不同非淀粉组分的脱除均未改变青稞淀粉（HBS）的晶型,均降低了淀粉有序度和热稳定性,促进了青稞淀粉的糊化和消化,其中蛋白质和β-葡聚糖的共同脱除对HBS的影响最显著。由扫描电子显微镜（SEM）和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察发现,HBS颗粒表面存在由蛋白质和β-葡聚糖组成的连续的基质,这种基质的存在可能限制了淀粉的吸水膨胀糊化,进而阻碍了消化酶与淀粉的接触,从而减缓了淀粉的消化。2.探究了不同溶解性蛋白质和β-葡聚糖的协同作用对HBS消化性的影响机制。将脱脂青稞粉（同时包含蛋白质和β-葡聚糖,DG-HBF）和同时脱除脂质和β-葡聚糖的青稞粉（仅含有蛋白质,DG-Dβ-HBF）逐个脱除其中的水溶性、盐溶性、醇溶性和碱溶性蛋白质。结果表明,水溶蛋白质和盐溶性蛋白质脱除后,DG-HBF和DG-Dβ-HBF的抗性淀粉（RS）含量显著增加。DG-HBF中RS含量的下降最显著的是由脱醇溶蛋白的脱除引起的,DG-Dβ-HBF中RS含量的下降最显著的是由碱溶蛋白的脱除引起的。表明醇溶蛋白、碱溶蛋白和β-葡聚糖对淀粉消化的协同抑制效果要略高于醇溶蛋白和碱溶蛋白的。而碱溶蛋白和β-葡聚糖对淀粉消化的抑制效果要显著弱于碱溶蛋白的。结合SEM和CLSM可知,水溶蛋白和盐溶蛋白的脱除会导致醇溶蛋白、碱溶蛋白和β-葡聚糖在淀粉颗粒表面的聚集程度增加,从而更有利抑制淀粉的糊化和消化。3.研究了添加青稞β-葡聚糖对HBS消化性的影响机制,并探讨了喷雾干燥技术（SD）改善β-葡聚糖作用效果的可行性。将β-葡聚糖以0%、2%、4%和6%的比例添加进HBS中,并分散于去离子水中,分别于入风口温度165±5℃和出风口温度82±2℃条件下进行SD处理。结果表明,HBS的糊化特性、消化性和葡萄糖扩散速率均随着β-葡聚糖添加量的增加而下降,且呈β-葡聚糖浓度依赖性。SD处理可显著加快淀粉的消化和葡萄糖扩散速率,而β-葡聚糖的添加能够抵消SD处理对青稞淀粉无定形区、淀粉凝胶中水分分布、糊化性和消化性的影响,添加量为6%β-葡聚糖的青稞淀粉在SD处理后表现出了最慢的消化性和葡萄糖扩散速率。CLSM结果表明,SD处理可使β-葡聚糖由在HBS中的聚集状态转变为均匀分散的状态,而均匀分散的状态更有利于β-葡聚糖抑制淀粉的消化。4.研究了青稞全蛋白（HBPI）、醇溶蛋白（Pro）、谷蛋白（Glu）和SD处理对HBS消化性的影响。将HBPI、Pro、Glu和Pro+Glu（Pro和Glu共同添加,且添加比例为1:1）按照10%的比例添加进青稞淀粉中,并分散于0.02%的Na OH溶液中,按照上述相同的SD条件处理后,调节样品的p H值至中性后真空冷冻干燥。结果表明,不同溶解蛋白对HBS消化性的抑制效果强弱顺序为:Pro＞Glu＞Pro+Glu＞HBPI,其中Pro和Glu导致HBS产生了相近的RDS含量和C∞。SD处理可显著增强不同溶解蛋白对HBS消化性的抑制效果,添加Glu的HBS经SD处理后的水解率曲线整体最低。CLSM结果表明,SD处理导致不同溶解蛋白质由之前的大聚集块和散落在淀粉颗粒周围的状态转化为包裹在淀粉颗粒表面,且不同溶解蛋白对淀粉颗粒的包裹状态不同,其中Pro和Glu的分布差异更为明显。经SD处理后,Pro包裹少数淀粉颗粒形成大的聚集体,而Glu则均匀地包裹在绝大部分淀粉颗粒表面。结合分别添加Pro和Glu的青稞淀粉经SD处理后的消化特性结果可知,均匀的物理屏障更有利于阻碍酶对淀粉的攻击。5.研究了不同溶解蛋白（Pro、Glu和Pro+Glu）和β-葡聚糖的共同添加以及SD处理对HBS消化性的影响。将不同溶解蛋白和β-葡聚糖分别按照10%和6%的比例添加进HBS中,并溶解于0.02%的Na OH溶液中,按照和上述相同的SD条件处理,调节SD处理样品的p H值至中性后真空冷冻干燥。结果表明,不同蛋白和β-葡聚糖的共同添加对HBS的消化性的协同抑制效果强弱顺序为:Pro+β-葡聚糖＞Pro+Glu+β-葡聚糖＞Glu+β-葡聚糖。Pro和β-葡聚糖的共同添加导致HBS产生了最慢的消化性,RS含量为25.67%,C∞为74.73%。SD处理后,同时添加Glu和β-葡聚糖的HBS的消化性显著减慢,而同时添加Pro和β-葡聚糖的HBS的消化性显著加快。CLSM结果表明,SD处理后,同时添加Pro和β-葡聚糖的HBS的样品中发生了小颗粒淀粉（＜5.5μm）的聚集,然而小颗粒淀粉表面并未有蛋白质屏障的形成。同时添加Glu和β-葡聚糖的HBS中的淀粉颗粒表面仍然覆盖着连续的蛋白质屏障,小颗粒淀粉并未聚集。结合上述研究可知,β-葡聚糖相较于HBS,更易与Pro相复合,而β-葡聚糖对Glu在HBS颗粒表面形成的基质的影响较小。