【摘 要】
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淀粉-脂肪复合物是淀粉与脂肪在适当的加工条件下,通过疏水作用和氢键作用等形成的非共价络合物,可作为新型抗性淀粉、功能性脂肪递送体等应用在食品工业中。目前,淀粉-脂肪复合物的制备主要以直链淀粉为基质,支链淀粉的超支化分子构型及较短的侧链链长限制了其与脂肪的复合。本论文以蜡质玉米淀粉为起点,借助淀粉蔗糖酶的转糖基作用构建支链长度可控的改性淀粉(MSs),并以此与月桂酸(LA)进行复合制备复合物,探究淀
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淀粉-脂肪复合物是淀粉与脂肪在适当的加工条件下,通过疏水作用和氢键作用等形成的非共价络合物,可作为新型抗性淀粉、功能性脂肪递送体等应用在食品工业中。目前,淀粉-脂肪复合物的制备主要以直链淀粉为基质,支链淀粉的超支化分子构型及较短的侧链链长限制了其与脂肪的复合。本论文以蜡质玉米淀粉为起点,借助淀粉蔗糖酶的转糖基作用构建支链长度可控的改性淀粉(MSs),并以此与月桂酸(LA)进行复合制备复合物,探究淀粉支链长度、LA浓度对淀粉-脂肪复合物结构、理化功能特性的影响。主要研究结果如下:在淀粉浓度0.5%(w/v)、蔗糖浓度0.1 mol/L、酶添加量500 U/L、温度35℃的反应条件下,原淀粉经过15、30、60 min改性处理后,其平均链长(????)由25.4(原淀粉)分别增加至29.3(MS15)、37.6(MS30)、52.5(MS60)。扫描电镜(SEM)结果显示,原淀粉的颗粒形貌为球型或多边形,粒径约为15μm,而MSs为致密且不规则的块状,粒径约为100μm。当淀粉与LA以1:0.08质量比复合后,复合物的颗粒形貌与MSs相似。激光共聚焦显微镜结果表明,LA较为均匀地分布在淀粉颗粒内部。X-射线衍射(XRD)结果显示,MSs为典型B型结晶结构,当????由29.3增至52.5,MSs的相对结晶度由26.1%增至42.3%。MSs与LA的复合显著降低了淀粉的B型结晶度,增加了V型结晶度,且MSs的分支链越长,复合物的V型结晶度越高。同时,当LA的添加量由4.0%增至10.0%,MS60-LAs的V型结晶度由26.3%(MS60-LA4.0%)增至42.4%(MS60-LA8.0%),随后又降至39.9%(MS60-LA10.0%)。傅立叶红外图谱(FT-IR)表明,淀粉与LA的复合降低了淀粉分子链的短程有序性,且V型结晶结构的形成降低了LA的特征吸收峰。原淀粉的层状结构厚度为9.4 nm,而不同程度改性的MSs的层状结构厚度均为12.6 nm。MSs与LA的复合降低了复合物层状结构的有序度,MS60-LA8.0%的层状结构厚度为16.5 nm,MSs分支链越长或LA添加量越高,复合物的层状结构厚度越厚。DSC结果显示,重结晶LA的峰值糊化温度(Tp)约为42°C,复合物中V型结晶的Tp约在55~60℃之间,远低于传统直链淀粉-脂肪复合物的糊化温度。体外消化结果表明,长链淀粉重结晶形成的B型结晶提高了MSs中抗性淀粉(RS)的含量,其中MS60的RS含量可达62.5%,而V型结晶结构的形成降低了复合物中RS的含量。当LA的添加量增加,V型结晶度由26.3%增至42.4%,复合物的RS含量则由51.0%(MS60-LA4.0%)降至25.9%(MS60-LA8.0%)。结构解析表明,复合物对酶解的抗性下降可能是由于支链淀粉分支点的存在抑制了淀粉-脂肪单螺旋的有序性堆积,进而降低了V型结晶的结构稳定性。以具有B+V型结晶结构的MS60-LA4.0%为考察对象,分别在10、40、80 min时间点分离消化残余物,并对其结构进行表征。XRD结果显示,在消化初期(?10 min),消化酶主要作用于复合物的无定形区以及V型结晶域,随着消化时间增加,V型结晶度由26.4%(对照样)降至5.6%,消化残余物的B型结晶度增加而V型结晶结构最终消失。DSC结果显示,消化残余物在55~60℃的吸热峰逐渐消失。分子结构表征表明,消化酶主要作用于淀粉的长链,主要是因为长链易与LA形成V型结晶,而V型结晶易被消化酶水解。
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