“低GI面條、低GI韌性餅干等，通過將慢消化、抗消化淀粉兩大類衍生物與飯、面、餅干三大類食品載體結(jié)合，通過營養(yǎng)功能淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)。”近日，在山東省青島市舉辦的中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)第十五屆年會(huì)淀粉科學(xué)與谷物加工前沿技術(shù)專題研討會(huì)上，多位專家展示了他們?cè)诘矸垲I(lǐng)域的*新研究成果以及谷物加工的前沿技術(shù)，圍繞如何充分開發(fā)我國豐富的淀粉資源、大力發(fā)展淀粉深加工產(chǎn)品等方面，進(jìn)行了深入探討。

　　數(shù)據(jù)顯示，我國淀粉年產(chǎn)量超過2000萬噸。淀粉產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，是農(nóng)副產(chǎn)品深加工和增值的重要組成部分。淀粉不僅是人們攝取能量的主要來源之一，還是一種來源廣泛、價(jià)格低廉、可完全降解和生物相容性良好的天然可再生聚合物，其作為生物可降解功能性材料及藥物控緩釋載體材料的研究和應(yīng)用也越來越廣泛。營養(yǎng)功能淀粉衍生物的研究也日漸成為熱點(diǎn)。

　　開發(fā)淀粉衍生物有助于提升淀粉附加值

　　淀粉衍生物是指淀粉降解、衍生及其轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，其中，淀粉糖、變性淀粉（抗性淀粉）、環(huán)糊精是淀粉衍生物代表性產(chǎn)品。這些淀粉衍生物是食品工業(yè)的主要原料，是醫(yī)藥、紡織、造紙、化工、建材等行業(yè)的重要配料。與會(huì)專家表示，開發(fā)淀粉衍生物，有助于提升淀粉附加值。

　　“衍生物產(chǎn)品，是淀粉資源增值的重要途徑。”中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長、江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任金征宇教授在“新型淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用”的報(bào)告中表示，如何把淀粉資源的可再生性利用好，是提高淀粉附加值的關(guān)鍵。他介紹說，我國淀粉年產(chǎn)量超過2000萬噸，其中70%以上轉(zhuǎn)化為上述淀粉衍生物。其中，變性淀粉（抗性淀粉）比淀粉增值2-8倍，環(huán)糊精類產(chǎn)品增值幅度可達(dá)15—20倍。

　　金征宇教授介紹了糊精類淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用。由糖基轉(zhuǎn)移酶（CGTase）轉(zhuǎn)化淀粉制備的環(huán)糊精，是新興淀粉衍生物的研發(fā)方向之一。他指出，針對(duì)傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性1—水溶性差問題，通過CGTase酶法接枝糖基制備分支環(huán)糊精，提高水溶性；對(duì)傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性2—空腔尺寸小問題，通過構(gòu)建基因工程菌，放大培養(yǎng)獲得大環(huán)糊精制備用酶（4-α-CGTase），以直鏈淀粉為底物制備大環(huán)糊精，實(shí)現(xiàn)腔體擴(kuò)增；針對(duì)傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性3—結(jié)構(gòu)剛性問題，通過控制淀粉解簇、限制性水解，制備柔性結(jié)構(gòu)的彈簧糊精和分級(jí)糊精。

　　金征宇教授還特別談到了低GI值面條、低GI韌性餅干等營養(yǎng)功能淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用。他表示，慢消化、抗消化淀粉兩大類衍生物可作為營養(yǎng)功能類膳食組分，重組制備低GI配合營養(yǎng)米。據(jù)了解，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)已建立了“強(qiáng)化復(fù)配、直接成型、短時(shí)蒸煮、連續(xù)干燥”的配合營養(yǎng)米生產(chǎn)新工藝。

　　上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院食品科學(xué)與工程系副主任隋中泉教授認(rèn)為，淀粉糖是淀粉深加工的主要產(chǎn)品，如何高效利用原粉生產(chǎn)淀粉糖，成為業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。其團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)推測(cè)，淀粉顆粒中的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與淀粉的功能特性是密切相關(guān)的，并且有可能影響到淀粉顆粒的酶解過程，由此提出了一個(gè)科學(xué)假說——附著在淀粉顆粒結(jié)構(gòu)不同層次的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的差異可能是淀粉酶解速率的決定因素之一。它導(dǎo)致了淀粉通道成為淀粉顆粒酶解的薄弱環(huán)節(jié)，因此易受到淀粉酶的攻擊。

　　工業(yè)化納米顆粒制備技術(shù)成為研發(fā)熱點(diǎn)

　　近幾年隨著納米科技的發(fā)展，開發(fā)小粒徑的納米顆粒成為了食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

　　青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副院長孫慶杰教授在“淀粉納米顆粒的制備、特性與應(yīng)用“的報(bào)告中解釋了為什么著眼于淀粉納米顆粒制備的原因。他介紹說，如何提高功能食品的吸收問題是產(chǎn)業(yè)的一大難題。近幾年的納米科學(xué)技術(shù)研究，有可能會(huì)提供一種解決辦法。通過研究發(fā)現(xiàn)，不同粒徑的顆粒在體內(nèi)的吸收有很大的差異。

　　孫慶杰教授指出，淀粉納米顆粒的應(yīng)用廣泛，主要包括四個(gè)方面，一是裝載活性物質(zhì)，包括多酚類物質(zhì)，還以做納米填充劑、吸附重金屬和制備皮克林乳液。在裝載多酚方面的研究發(fā)現(xiàn)，不同多酚都具較高的吸附力，對(duì)原花青素吸附率高。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)納米顆粒對(duì)多酚吸附以后，對(duì)抗氧化率的穩(wěn)定性有顯著提高。孫慶杰教授指出，“目前，淀粉納米顆粒產(chǎn)品還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，工業(yè)化淀粉納米顆粒的制備技術(shù)將成為下一步研發(fā)重點(diǎn)。”

　　西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院闞建全教授在“RS3和RS4基納米抗性淀粉的制備技術(shù)及其結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)研究”的報(bào)告中介紹了納米抗性淀粉RS3、RS4的結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)和應(yīng)用。RS3和RS4主要形成于食品生產(chǎn)或加工過程，在加熱或咀嚼過程中不會(huì)大部分損失，可以將其廣泛地添加到食物中，且具有良好的保健功能。RS3和RS4可通過一定的加工方式實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，是當(dāng)前研究和應(yīng)用較多的一類抗性淀粉。

　　“由于淀粉納米顆粒尺寸的大小，對(duì)應(yīng)用效果具有很大的影響，因此制備淀粉納米顆粒的工藝研究成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。”闞建全表示。他介紹了選用新型原材料RS3和RS4，來制備納米抗性淀粉的研究進(jìn)展，制備的RS3和RS4基納米抗性淀粉是一種可用于結(jié)腸靶向給藥的新材料。此外，他將反相乳化交聯(lián)技術(shù)與超聲波、高壓均質(zhì)和高速剪切技術(shù)融合，成功地制備出了符合預(yù)定目標(biāo)的RS3和RS4基納米抗性淀粉。闞建全教授認(rèn)為，納米淀粉可以作為功能物質(zhì)和藥劑載體。

　　深入探究淀粉結(jié)構(gòu)特性及其相互關(guān)系

　　陜西科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院院長黃峻榕教授在“淀粉的多級(jí)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系研究”的報(bào)告中，介紹了粉顆粒結(jié)構(gòu)與結(jié)晶特性、黏度特性、酶解特性、消化特性之間的關(guān)系。黃峻榕教授認(rèn)為，淀粉雖然結(jié)構(gòu)單元非常簡單，但它是自然界天然分子中分子量*的。此外，它是一個(gè)多級(jí)結(jié)構(gòu)，*級(jí)被稱為顆粒結(jié)構(gòu)。在研究中發(fā)現(xiàn)，這一結(jié)構(gòu)與結(jié)晶特性有關(guān)。第二個(gè)層次是殼層結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)，這一外殼結(jié)構(gòu)與黏度特性密切相關(guān)。第三個(gè)層次是小體結(jié)構(gòu)。第四個(gè)層次是分子結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)，這一結(jié)構(gòu)與消化特性之間的關(guān)系密切。

　　天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院王書軍教授則在“淀粉-蛋白質(zhì)-脂質(zhì)之間的相互作用及復(fù)合物多尺度結(jié)構(gòu)解析”的報(bào)告中指出，淀粉是谷物食品中*主要的成分，也是能量的主要來源之一。目前的許多研究主要集中在淀粉的消化性上。淀粉在體內(nèi)如何消化，它會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生非常重要的影響。王書軍教授談到，在研究中發(fā)現(xiàn)，脂肪的結(jié)構(gòu)和類型，對(duì)淀粉脂質(zhì)復(fù)合物的類型會(huì)產(chǎn)生重要的影響。在食品加工過程中，淀粉、脂肪酸和β乳球蛋白可以發(fā)生相互作用形成三元復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)比二元復(fù)合物更加牢固、穩(wěn)定。此外，β乳球蛋白的乳化作用，可以促進(jìn)二元復(fù)合物的形成，所以說，當(dāng)在三元復(fù)合物體系下存在的時(shí)候，脂肪酸的結(jié)構(gòu)差異對(duì)三元復(fù)合物形成的影響就會(huì)大大減少。β乳球蛋白在淀粉單甘酯體系下會(huì)促進(jìn)二元復(fù)合物的形成，但是它不會(huì)誘導(dǎo)三元復(fù)合物的形成。

　　有效解決淀粉在加工及消化中的控釋

　　市場消費(fèi)需求趨向營養(yǎng)、健康、功能性，淀粉行業(yè)處在轉(zhuǎn)型升級(jí)階段。如何解決淀粉在加工過程中及在身體消化道過程中所面臨的對(duì)控釋系統(tǒng)的不良破壞作用的方法？

　　對(duì)此，華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副院長李曉璽教授認(rèn)為，載體必須要跟外在環(huán)境條件很好地響應(yīng)，控制釋放就是解決這些問題的一個(gè)有效途徑。根據(jù)功能因子的特性篩選特定的載體，不斷地把控釋特性跟載體、功能因子發(fā)揮功能的體現(xiàn)優(yōu)化，*終設(shè)計(jì)出適合食品體系的控制釋放系統(tǒng)。他認(rèn)為，可以通過利用腸道的上皮細(xì)胞中M細(xì)胞的特殊轉(zhuǎn)運(yùn)途徑達(dá)到對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的控釋遞送。通過M細(xì)胞表面受體引入配體，制備M細(xì)胞靶向淀粉的載體，這樣就可以成功地構(gòu)建一個(gè)遞送系統(tǒng)，提高免疫功能因子的生物利用度。

　　微膠囊技術(shù)，已成為食品工業(yè)中高科技發(fā)展方向之一。目前，淀粉基微膠囊基材主要有環(huán)狀糊精、直鏈淀粉、OSA改性淀粉等。華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院黃強(qiáng)教授認(rèn)為，OSA改性淀粉性能好，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

　　黃強(qiáng)表示，在直鏈淀粉制備方面，可以通過酶解等方法制備。通過醇、堿處理，可以讓支鏈淀粉的側(cè)鏈能夠形成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)在淀粉顆粒里面可以裝載一些成分。他通過一個(gè)乙烯氣體的裝載實(shí)驗(yàn)，利用加壓的辦法把乙烯氣體通到粉末里面，對(duì)復(fù)合物在不同溫度、濕度下的釋放，可以通過控制溫度和濕度的辦法控制乙烯的釋放，從而達(dá)到催熟果蔬的目的。

農(nóng)業(yè)網(wǎng)(Agronet.com.cn)微信掃一掃： 盡“掃”天下農(nóng)商情