【摘 要】
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菠萝蜜是一种优质的热带水果,其籽含有丰富的淀粉,约占其干重的60~80%。菠萝蜜籽淀粉具有高含量的抗性淀粉,深入了解菠萝蜜籽淀粉消化性的影响因素及机制对降低血糖水平、促进肠道健康等方面具有一定的科学意义。但目前对菠萝蜜籽淀粉的研究仅集中于提取方法的改进和简单的性质表征和改性,缺乏对菠萝蜜籽淀粉消化性的系统性研究。因此,本论文分别从内部因素(淀粉植物来源、粒径大小、内部结构)和外部因素(加工处理)出
【基金项目】
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海南省重点研发计划(ZDYD2019031)
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菠萝蜜是一种优质的热带水果,其籽含有丰富的淀粉,约占其干重的60~80%。菠萝蜜籽淀粉具有高含量的抗性淀粉,深入了解菠萝蜜籽淀粉消化性的影响因素及机制对降低血糖水平、促进肠道健康等方面具有一定的科学意义。但目前对菠萝蜜籽淀粉的研究仅集中于提取方法的改进和简单的性质表征和改性,缺乏对菠萝蜜籽淀粉消化性的系统性研究。因此,本论文分别从内部因素(淀粉植物来源、粒径大小、内部结构)和外部因素(加工处理)出发,探讨不同因素对菠萝蜜籽淀粉结构和消化性的影响。主要研究结果如下:(1)基于甘油辅助离心沉降法,对比研究粒径大小对菠萝蜜籽淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉结构与消化性的影响。扫描电子显微图像和粒径分布图表显示菠萝蜜籽淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉均被成功分离,各级分的颗粒形貌特征略有不同;随着颗粒尺寸的增加,分级淀粉颗粒的抗性淀粉(RS)含量和相对结晶度均增加;而R1047/1022值基本无显著性差异;粒径大小对同种淀粉的直链淀粉含量影响主要表现于粒径差别较大的颗粒中。对比不同植物来源的淀粉,在体外的消化程度顺序为玉米淀粉>马铃薯淀粉>菠萝蜜籽淀粉;水解120 min的菠萝蜜籽淀粉仍颗粒形态较为完好,仅部分颗粒出现凹坑和裂缝。菠萝蜜籽淀粉的直链淀粉含量为24.35~28.29%,呈A型结晶结构;与玉米和马铃薯淀粉相比,菠萝蜜籽淀粉显示出最强的抗消化能力(67.61~82.42%)、最小的粒径范围(6.08~12.35μm)和最高的相对结晶度(35.95~38.95%)。(2)基于化学表面糊化法,研究内部结构对菠萝蜜籽淀粉结构与消化性的影响。随着菠萝蜜籽淀粉颗粒被层层剥离,剩余菠萝蜜籽淀粉的表面变得粗糙,颗粒被均匀侵蚀,糊化水平较高时发现薄片结构和孔洞;剩余菠萝蜜籽淀粉颗粒的直链淀粉含量随糊化度的增加未表现出较大差异,仅略有增加,其值范围为24.07~26.62%;与原淀粉相比,表面糊化后的剩余菠萝蜜籽淀粉颗粒的表面短程有序结构显著降低,To,Tp,Tc和ΔH值降低,ΔT值增加;增加的糊化度导致淀粉结晶部分被逐级除去,影响无定形区和结晶区的比例,其相对结晶度呈现显著升高和降低交替出现的现象;Ca Cl2表面糊化处理后菠萝蜜籽淀粉的RDS(9.54~27.83%)和SDS含量(13.68~32.55%)较原淀粉显著增加,RS含量(76.38~45.48%)显著减少,RS含量的变化趋势与相对结晶度的结果一致。(3)基于湿热处理和韧化处理,研究水热处理对菠萝蜜籽淀粉结构与消化性的影响。不同水分含量(10~15%)湿热和韧化处理后,菠萝蜜籽淀粉的颗粒形貌和偏光十字未发生明显变化,但随着体系内水分含量的增加,部分淀粉颗粒的偏光十字强度降低,湿热处理后的淀粉颗粒发生团聚和粘结;湿热和韧化处理后菠萝蜜籽淀粉的直链淀粉含量和相对结晶度随水分含量的增加,均先增加后略有减少,To,Tp,Tc值均增加,ΔT和ΔH值减少,起糊温度随之升高,而峰值黏度、最终黏度、崩解值、回生值均下降;较低水分含量下湿热和韧化处理对菠萝蜜籽淀粉短程有序结构的影响不大,较高水分含量下湿热处理菠萝蜜籽淀粉的R1047/1022值显著下降,韧化处理菠萝蜜籽淀粉则显著增多;湿热和韧化处理均可以在适宜的水分条件下增加RS含量,但过量的水分导致RS含量降低,其中湿热处理(54.70~85.40%)的变化幅度明显大于韧化处理(77.75~84.02%)。
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