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淀粉类产品在加工过程中小分子物质通过与淀粉相互作用,影响淀粉糊化过程,改变产品的性能。近年来,茶多酚(Tea Polyphenols,TP)作为一种天然小分子化合物,其与淀粉的相互作用受到广泛关注。本文采用传导加热法(Conduction Heating,CH)和常温下超高压处理(High Hydrostatic Pressure,HHP)两种不同加工方法下从热特性、颗粒形貌、聚集形态、晶型结构等方面研究茶多酚对大米淀粉(Rice Starch,RS)多层次结构及理化特性的影响,进而阐明茶多酚等特定小分子物质与大米淀粉分子的相互作用,对实现茶多酚等特定小分子物质调控淀粉类产品的加工具有重要意义。主要研究结论如下:(1)针对茶多酚对传导加热下大米淀粉糊化的影响。通过差示扫描量热仪(DSC)测量得到,茶多酚降低了传导加热下大米淀粉的糊化温度值与糊化焓值。结合DSC的结果,通过监测茶多酚对大米淀粉颗粒结构、膨润率与溶解度、粘度特征值和水分分布的影响。结果表明,茶多酚影响了糊化过程中大米淀粉颗粒结构的改变和水分迁移的分布,破坏了低温下大米淀粉颗粒结构和分子链的运动状态,促进大米淀粉在低温下的吸水溶胀,降低了传导加热下大米淀粉的糊化温度。(2)紫外光谱和质子核磁共振结果说明,茶多酚与大米淀粉分子相互作用,阻碍了淀粉与碘结合形成共聚物的空间,降低了淀粉-碘络合物的吸光值,影响了外磁场下茶多酚的峰分裂。为了进一步阐明茶多酚与大米淀粉分子的相互作用。通过原子力显微镜观察到茶多酚阻碍了大米淀粉分子链的螺旋缔结,引起大米淀粉凝聚态的形变。借助介电谱技术发现,大米淀粉/茶多酚体系产生了偶极极化,促进了升温过程中大米淀粉分子链的断裂,增强了淀粉分子链的运动。(3)茶多酚对常温下超高压诱导大米淀粉糊化的多层次结构及理化性质的影响。差示扫描量热仪(DSC)显示在低于400 MPa下,茶多酚对超高压诱导大米淀粉糊化没有显著影响。在400 MPa下,大米淀粉的糊化程度与茶多酚呈剂量依赖关系。当茶多酚水溶液与淀粉颗粒接触时,会形成很薄的附着层,这个附着层既受水分子的吸引又受到淀粉颗粒内部的吸引。大米淀粉颗粒内外存在茶多酚的浓度差,茶多酚在超高压作用下渗透进入大米淀粉颗粒内部,破坏了淀粉颗粒的内部结构,促进水分进入无定形区域。同时,与之相连的结晶结构受到水分的溶胀作用导致结构破坏。从淀粉颗粒结构看,随着茶多酚添加比例增加,大米淀粉的偏光十字逐渐消失,出现凝胶结构。从分子间相互作用上看,茶多酚占据了大米淀粉分子的氢键结合位点,改变大米淀粉分子间以及分子内氢键结合作用,改变了大米淀粉结晶区与无定形区的比例。从晶体结构看,茶多酚促进大米淀粉从A型结构逐渐转变为B+V型,结晶度降低。从短程有序结构看,茶多酚不仅影响了大米淀粉分子间的氢键作用而且改变了无定形区的淀粉分子的无规则状态。(4)茶多酚在超高压(400MPa)下渗透进淀粉颗粒内部,促进长链淀粉分子链生成更多的短支链淀粉,导致大米淀粉分子链的摩擦系数减小,改变了大米淀粉的粘度参数。茶多酚还减弱了淀粉糊的凝胶强度,大米淀粉/茶多酚体系表现出更大的剪切变稀行为。同时,超高压处理后的大米淀粉在低温条件(40-600C)的溶解度和膨润率随着茶多酚的增加而显著提高。茶多酚进一步增强大米淀粉分子链排列的无序化,更加利于水分子的吸附,增强了水分子在大米淀粉分子链之间的流动。