多酚对淀粉的热力学特性的影响
单宁酸,直链,芦丁,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3方法,2结果与分析,1多酚对玉米淀粉溶液pH值的影响,2多酚对玉米淀粉热力学特性的影响,3多酚对玉米淀粉与碘结合力的影响,4多酚对玉米淀粉粒径的影响,5多酚对玉米淀粉
任顺成,胡海洋,李柯柯(河南工业大学 河南省天然色素制备重点实验室 郑州 450001)
淀粉是人类饮食的主要成分,在人类健康中发挥着重要作用,在许多植物组织中以颗粒形式合成。淀粉颗粒直径约1~100 μm,由直链淀粉和支链淀粉两种类型的淀粉组成[1-2]。根据不同的直链淀粉和支链淀粉的比例,可以将直链淀粉分为蜡质淀粉、普通淀粉和高直链淀粉。通常,蜡质淀粉的直链淀粉含量小于15%[3],普通淀粉约含有20%~30%的直链淀粉[4],而高直链淀粉的直链淀粉含量大于50%[5]。多酚广泛分布在水果、蔬菜、全麦、坚果、橄榄油、咖啡和茶等食物中,平均每人每日摄入量约1 g。在过去几年中,多酚和富含多酚的食物因对人体有抗动脉粥样硬化、抗过敏、抗炎、抗氧化、心脏保护和血管舒张等潜在益处而备受关注[6-8]。
食品中的淀粉和多酚之间可发生一定的相互作用,主要涉及氢键、疏水键、静电和离子键等非共价键,并且二者的相互作用强、弱受其结构特征以及物理化学参数等影响[9]。Cohen 等[10]使用X-射线衍射表明染料木素与淀粉能够产生V6Ⅲ型包合物。Wang 等[11]通过X-射线衍射证明在2θ=30°时能够形成新的晶体结构,表明莲子叶黄酮与淀粉之间存在相互作用。Xiao 等[12]研究表明,一定浓度的茶多酚与回生水稻和玉米淀粉可以形成“V”型结构。同时,纯化的茶多酚能降低马铃薯、水稻和玉米淀粉的糊化温度和糊化焓值,这表明多酚能够与淀粉相互作用,从而影响淀粉的糊化热力学特性。Zhu 等[13]研究发现,石榴皮、绿茶、山楂和五倍子中的植物提取物能够增加或降低小麦淀粉的起始温度和峰值温度。关于多酚对淀粉回生影响的报道较多。Zhu 等[14]研究表明较高浓度的芦丁能抑制不同直链淀粉含量的大米淀粉的回生。Karunaratne 等[15]研究表明阿魏酸使回生玉米淀粉的稳定性和有序度降低,抑制了淀粉的回生。许晨[16]检测到原花青素均会不同程度地抑制高直链、普通和高支链玉米淀粉的回生。有研究表明这些已溶解的多酚的羟基可能通过氢键与水和淀粉的羟基发生相互作用,阻止淀粉链的疏水作用,从而抑制淀粉回生[17]。
将多酚加入淀粉基食品中,不仅能够开发新型功能性食品,而且能够改变淀粉的理化特性,进而影响食品品质。本文选用原花青素、儿茶素、单宁酸、芦丁和槲皮素等5 种多酚(结构如图1所示),通过测定多酚-淀粉复合物的热力学特性、X-射线衍射、扫描电镜等特征值来表征多酚对淀粉的热力学特性影响。
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