Kerry C. Huber:颗粒水合作用对玉米和小麦淀粉化学反应性的影响:从颗粒和分子水平上研究

20191011 周五 Food Hydrocolloids. (IF: 5.839,2区) 推荐人

20191011 周五

Food Hydrocolloids. (IF: 5.839,2区)

推荐人|高晴

内容介绍

●研究背景

对于食品和工业应用,淀粉经常以颗粒形式进行化学衍生化,以根据所需的最终用途增强其理化性质和功能。深入了解淀粉水合作用对颗粒溶胀的影响,以有效地控制化学改性过程中颗粒内以及淀粉链上反应的程度和/或模式。

●研究方法

在不同的相对湿度(RH)条件下(25%、55%、75%、86%或100%)将玉米和小麦的普通淀粉和蜡质淀粉进行水合,然后在模型反应系统中进行反应。利用荧光探针(DTAF)作为淀粉改性剂,直接确定反应的颗粒和分子位置。对于每种衍生淀粉,通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)评估反应的颗粒区域,同时通过中压尺寸排阻色谱(IPSEC)分析直链淀粉(AM)和支链淀粉(AP)支链的相对反应性(荧光密度)。

●研究结果

86 ~ 100% RH之间颗粒水化增加最大(49 ~ 80%),总体反应程度(30 ~ 76倍),淀粉玻璃化转变温度(Tg)可能通过逐渐的颗粒水化作用降低到室温。在有限的水化条件下(25-86% RH;推测在Tg以下),反应局限于颗粒表面,而在充分水化/增塑条件下(100% RH;推测在Tg以上),反应遍及颗粒基质,大大增加了直链淀粉和支链淀粉的反应。对于正常的淀粉,直链淀粉在低湿度条件下(25-87% RH)反应更不活跃,这表明在颗粒表面的反应较少,或者水合作用不足。由于直链淀粉和支链淀粉中链和长链之间的反应活性不同,蜡质淀粉比其相应的正常淀粉表现出更均匀的颗粒状反应模式和更大的总体反应程度。这些发现也为在“干”淀粉改性中操纵颗粒/分子反应场所提供了见解。

淀粉水合程度影响颗粒和分子反应的程度和位置。总淀粉链反应性比阈值水合水平高30-76倍。水合阈值水平似乎触发了淀粉玻璃化转变(Tg)。低于阈值水合水平,反应被限制在淀粉颗粒表面。达到阈值水合水平时,反应迁移到颗粒基质中。

●研究结论

本研究从一个新的角度为研究淀粉Tg提供了一种可能的工具,淀粉颗粒和分子的反应模式及程度也为淀粉颗粒的结构提供了关键的见解。

学者简介

Kerry C. Huber

Kerry C. Huber

Department Chair

huberk@byui.edu

Interests

·Food Chemistry, Food Carbohydrates, Polysaccharides & Gums

·Starch Chemistry, Starch Granule Structure, Starch Chemical Modification, Resistant Starch Technology, Starch Structure/Function Relationships

·Potato Chemistry and Processing, Cereal Chemistry

·Product Development, Sensory Evaluation

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