化学交联淀粉因其便于定向改造为人们所利用的功能性淀粉而广受关注。交联淀粉由于引入新的化学交联基团,能够在胃和小肠中较好的抵抗消化酶降解;作为4型抗性淀粉进入结肠被肠道菌群所发酵利用,通过促进短链脂肪酸（Short-chain fatty acids,SCFAs）的产生和有益菌的增殖,对肠道菌群和肠道屏障环境进行调控,从而降低人体罹患二型糖尿病、慢性肠炎等慢性或代谢性疾病的风险。三偏磷酸钠、三氯氧化磷、环氧氯丙烷为常见的食品级化学交联剂,探究不同交联基团和不同晶型淀粉对化学交联淀粉对大肠发酵特性及菌群结构的调控机制,可以为新型增稠剂、乳化剂、膨松剂等食品添加剂的研发提供一定的理论指导。本论文从以下两方面进行深入研究:1、选取高链玉米淀粉作为原材料,分别使用三偏磷酸钠、三氯氧化磷、环氧氯丙烷作为交联剂对其进行梯度浓度化学交联改性。测定其抗性淀粉含量、结晶度、沉降积、发酵过程中的产气量、产酸量和菌群丰度变化。结果表明不同交联剂制备的化学改性淀粉在调控大肠发酵方面趋势一致,均可有效减缓淀粉的体外发酵速率,并能促进Ruminococcus,Roseburia等有益菌的生长。其中,环氧氯丙烷交联淀粉丁酸产量最高,为9.98～10.54 m M,且与交联剂无剂量效应关系,而磷酸酯交联淀粉短链脂肪酸产量则与交联度呈反比。三偏磷酸钠和三氯氧化磷淀粉均随着交联剂浓度升高,Roseburia丰度提升率降低,环氧氯丙烷交联淀粉则呈现相反的趋势。同时,交联能够在发酵初期显著抑制淀粉发酵速率。因此,化学交联淀粉具备一定的益生元效应,可以将更多的淀粉输送到远端结肠进行发酵,抑制有害菌群生长并促进短链脂肪酸释放。不同交联基团化学交联淀粉可以定向调控不同菌群,且剂量效应关系取决于所使用的交联剂种类。2、选用普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉两种A型结晶淀粉,高链玉米淀粉、马铃薯淀粉两种B型结晶淀粉,使用三偏磷酸钠作为交联剂,分别对四种淀粉进行梯度浓度化学交联改性。测定其抗性淀粉含量、结晶度、粘度、发酵过程中的产气量及产酸量,使用冗余分析解释不同晶型淀粉经化学交联之后的大肠发酵特征调控趋势。结果发现不同晶型淀粉交联后均表现为表面褶皱增多,抗性淀粉（Resistant starch,RS）含量随交联度增大而增多。体外模拟大肠发酵实验结果显示,两种结晶化学交联淀粉在调控大肠发酵特性方面规律一致,均受到交联度调控,随交联浓度增长,产气量和产酸量显著降低。不同的是,B型结晶淀粉相对于A型结晶淀粉,随着交联剂浓度的增加,短链脂肪酸产量和产气量降低的更多,这表明B型结晶淀粉经过化学交联后发酵特性改变程度要高于A型结晶淀粉;在发酵前期（0～8 h）B型结晶淀粉产气量（4.5～7.2 m L）在交联之后相较于A型结晶淀粉产气量（8.1～11.5 m L）仍然较低,这是由于两种晶型淀粉的原本物理外壳结构有所不同,A型结晶淀粉较薄的“外壳”和表面微孔所增大的比表面积使得菌群酶可以更多的结合在其上,交联前后发酵均呈现快速发酵特征,而B型结晶淀粉则由于其本身表面致密,交联前后发酵均呈现缓慢发酵特征。此外,B型结晶淀粉中,马铃薯淀粉相比于高链玉米淀粉在交联之后能够更多的释放短链脂肪酸,主要为乙酸（107.86～112.05 m L）。