高壓均質法制備玉米淀粉-脂質復合物及其結構性質研究.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、甘油酯等脂質形成高分子復合物。脂質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，提高脂質的抗氧化性等。淀粉-脂質復合物可做增稠劑、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，以硬脂酸作為脂質配合體，應用高壓均質法制備玉米淀粉-脂質復合物；研究了不同類型、結構的脂質對復合物形成和結構性質的影響；以玉米

2、淀粉-亞麻酸復合物為例，通過體內和體外實驗探討了玉米淀粉-脂質復合物的緩釋作用。
　　本實驗應用高壓均質技術對三種直鏈淀粉含量不同的糊化玉米淀粉進行物理改性，結果表明高壓均質作用使淀粉顆粒破碎、粒度減小，強烈的機械力使淀粉鏈的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，淀粉抵抗高壓均質的能力逐漸增強。蠟質玉米淀粉在均質壓力60 MPa時，顆粒完全崩解，120 MPa時直鏈淀粉含量增加至6.1

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

4、高，玉米淀粉形成復合物的能力逐漸增強。蠟質玉米淀粉-硬脂酸復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3次；普通玉米淀粉-硬脂酸復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3次；高直鏈玉米淀粉-硬脂酸復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3次。玉米淀粉-硬脂酸復合物的顆粒呈現(xiàn)為結構緊密的不規(guī)則塊狀或薄片狀結構，表面出現(xiàn)不光滑褶皺；蠟質玉米淀粉復合物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入淀粉螺旋疏水腔內形成V型晶型復合物。高直鏈玉米淀粉復合物生成量最多，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。
　　脂肪酸碳鏈長度和飽和度會對復合物的形成

6、及性質產生影響。隨碳鏈長度的增加，中鏈脂肪酸復合物的復合率與脂肪酸含量增大；長鏈脂肪酸隨著碳鏈長度的增加復合率略有降低，12~20碳脂肪酸較易與淀粉形成復合物。復合物均為61-V晶型，隨碳鏈長度的增加，復合物熱穩(wěn)定性增加，相變峰值溫度升高；消化性隨復合物形成量的增加而降低，其中硬脂酸復合物的酶解率最低。具有18個碳的脂肪酸形成的復合物，隨不飽和C=C雙鍵增加，復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-亞麻酸復合物的形成可抑制氧化反應的發(fā)生，提高亞麻酸的氧化穩(wěn)定性。以甘油酯為脂質配合體時，單甘脂最易于與玉米淀粉形成復合物，三甘酯和天然油脂（大豆油）由于空間位阻作用難以形成復合物。
　　體外消化實驗證明玉米淀粉-亞麻酸復合物通過降低淀粉的酶解速率實現(xiàn)亞麻酸的緩釋；玉米淀粉-亞麻酸復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，對高脂膳食大鼠的脂質代謝具有積極的調節(jié)作用，玉米淀