高壓均質(zhì)法制備玉米淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究.pdf

1、淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的天然高分子聚合物，在一定條件下可與脂肪酸、甘油酯等脂質(zhì)形成高分子復(fù)合物。脂質(zhì)的引入可改善淀粉的凝沉性，降低淀粉糊黏度，改變淀粉消化性，提高脂質(zhì)的抗氧化性等。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物可做增稠劑、穩(wěn)定劑、脂肪替代品，化妝品組分及藥片的賦形劑、緩釋劑等。本課題以直鏈淀粉含量不同的玉米淀粉為原料，以硬脂酸作為脂質(zhì)配合體，應(yīng)用高壓均質(zhì)法制備玉米淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物；研究了不同類型、結(jié)構(gòu)的脂質(zhì)對(duì)復(fù)合物形成和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響；以玉米

2、淀粉-亞麻酸復(fù)合物為例，通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)探討了玉米淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的緩釋作用。
　　本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用高壓均質(zhì)技術(shù)對(duì)三種直鏈淀粉含量不同的糊化玉米淀粉進(jìn)行物理改性，結(jié)果表明高壓均質(zhì)作用使淀粉顆粒破碎、粒度減小，強(qiáng)烈的機(jī)械力使淀粉鏈的α-1,6糖苷鍵斷裂，分子量和聚合度降低、直鏈淀粉含量增加。隨著直鏈淀粉含量的增加，淀粉抵抗高壓均質(zhì)的能力逐漸增強(qiáng)。蠟質(zhì)玉米淀粉在均質(zhì)壓力60 MPa時(shí)，顆粒完全崩解，120 MPa時(shí)直鏈淀粉含量增加至6.1

3、9％；普通玉米淀粉在均質(zhì)壓力80 MPa時(shí)，無(wú)完整顆粒存在，部分顆粒崩解，120 MPa直鏈淀粉含量增加至31.57%；120 MPa高壓均質(zhì)處理高直鏈玉米淀粉時(shí)，仍有部分完整顆粒存在，直鏈淀粉含量為61.95%。高壓均質(zhì)會(huì)改變玉米淀粉糊的流變性質(zhì)，使其具有假塑性流體特征；同時(shí)可提高淀粉的溶解度和膨潤(rùn)性，改善普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉的凝沉性。
　　以硬脂酸為脂質(zhì)配合體，采用高壓均質(zhì)法制備玉米淀粉-硬脂酸復(fù)合物。隨直鏈淀粉含量增

4、高，玉米淀粉形成復(fù)合物的能力逐漸增強(qiáng)。蠟質(zhì)玉米淀粉-硬脂酸復(fù)合物的最佳工藝條件為：淀粉濃度為10%，硬脂酸添加量為1%（淀粉基），95℃糊化30 min，100 MPa高壓均質(zhì)3次；普通玉米淀粉-硬脂酸復(fù)合物的最佳工藝條件為：淀粉濃度為8%，硬脂酸添加量為3%（淀粉基），95℃糊化30 min，100 MPa高壓均質(zhì)3次；高直鏈玉米淀粉-硬脂酸復(fù)合物最佳工藝條件為：淀粉濃度為6%，硬脂酸添加量為4%（淀粉基），105℃糊化30 min，

5、100 MPa高壓均質(zhì)3次。玉米淀粉-硬脂酸復(fù)合物的顆粒呈現(xiàn)為結(jié)構(gòu)緊密的不規(guī)則塊狀或薄片狀結(jié)構(gòu)，表面出現(xiàn)不光滑褶皺；蠟質(zhì)玉米淀粉復(fù)合物X衍射圖譜為彌散衍射特征，而普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉復(fù)合物的X衍射圖譜和13C固體核磁共振圖譜均表明硬脂酸進(jìn)入淀粉螺旋疏水腔內(nèi)形成V型晶型復(fù)合物。高直鏈玉米淀粉復(fù)合物生成量最多，相變熱焓值最高，為10.87 J/g，體外消化速率最小，具有緩慢消化特性。
　　脂肪酸碳鏈長(zhǎng)度和飽和度會(huì)對(duì)復(fù)合物的形成

6、及性質(zhì)產(chǎn)生影響。隨碳鏈長(zhǎng)度的增加，中鏈脂肪酸復(fù)合物的復(fù)合率與脂肪酸含量增大；長(zhǎng)鏈脂肪酸隨著碳鏈長(zhǎng)度的增加復(fù)合率略有降低，12~20碳脂肪酸較易與淀粉形成復(fù)合物。復(fù)合物均為61-V晶型，隨碳鏈長(zhǎng)度的增加，復(fù)合物熱穩(wěn)定性增加，相變峰值溫度升高；消化性隨復(fù)合物形成量的增加而降低，其中硬脂酸復(fù)合物的酶解率最低。具有18個(gè)碳的脂肪酸形成的復(fù)合物，隨不飽和C=C雙鍵增加，復(fù)合率和脂肪酸含量略有升高，相變峰值溫度降低，熱穩(wěn)定性減弱，具緩慢消化性；而且

7、玉米淀粉-亞麻酸復(fù)合物的形成可抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生，提高亞麻酸的氧化穩(wěn)定性。以甘油酯為脂質(zhì)配合體時(shí)，單甘脂最易于與玉米淀粉形成復(fù)合物，三甘酯和天然油脂（大豆油）由于空間位阻作用難以形成復(fù)合物。
　　體外消化實(shí)驗(yàn)證明玉米淀粉-亞麻酸復(fù)合物通過降低淀粉的酶解速率實(shí)現(xiàn)亞麻酸的緩釋；玉米淀粉-亞麻酸復(fù)合物可降低高脂膳食大鼠血清及肝臟的膽固醇 TC、甘油三酯 TG和低密度脂蛋白 LDL-C值，對(duì)高脂膳食大鼠的脂質(zhì)代謝具有積極的調(diào)節(jié)作用，玉米淀