近日，中國(guó)熱科院生物所在物理處理與多酚協(xié)同改性香蕉淀粉方面取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)三種物理方法對(duì)香蕉淀粉進(jìn)行改性，強(qiáng)化了香蕉淀粉結(jié)構(gòu)，提高了其熱穩(wěn)定性和抗性淀粉含量，研究成果為香蕉淀粉在食品工業(yè)的應(yīng)用開(kāi)辟了新路徑。
香蕉淀粉作為青香蕉的主要成分，通常占青香蕉果實(shí)干重的 70%-80%，且抗性淀粉含量高達(dá) 60g/100g（干基）。然而，其固有的低溶解性、熱穩(wěn)定性差和抗老化能力不足等問(wèn)題，嚴(yán)重限制了在食品工業(yè)中的應(yīng)用。例如，在食品增稠、保水、凝膠等方面難以發(fā)揮理想效果，在制備食品內(nèi)包裝水溶性薄膜以及作為熱敏性生物活性物質(zhì)包裝材料時(shí)也存在明顯缺陷。
為攻克這些難題，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用介質(zhì)阻擋放電（DBD）等離子體、超聲波和濕熱處理三種物理方法，并結(jié)合白藜蘆醇協(xié)同對(duì)香蕉淀粉進(jìn)行改性。研究結(jié)果顯示，在與白藜蘆醇結(jié)合時(shí)，三種物理處理方法均有效提高了香蕉淀粉的復(fù)合指數(shù)（CI）。其中，DBD 等離子體和超聲波處理初期使 CI 上升，后續(xù)雖有下降，但整體仍有改善；濕熱處理（HMT）則持續(xù)促進(jìn) CI 增加。通過(guò)掃描電子顯微鏡和 X 射線衍射分析可知，改性后淀粉的 A 型結(jié)晶度保持穩(wěn)定，但 HMT 對(duì)淀粉的長(zhǎng)程和短程有序結(jié)構(gòu)影響最為突出，并且會(huì)顯著破壞淀粉顆粒形態(tài)，而 DBD 等離子體和超聲波處理基本維持顆粒外形不變。在理化性質(zhì)方面，DBD 等離子體和超聲波處理顯著增強(qiáng)了香蕉淀粉的溶解度、糊化溫度和粘彈性，對(duì)消化率影響輕微；HMT 處理后的淀粉糊化溫度大幅提升，不過(guò)溶解度和粘彈性降低，消化率顯著上升。值得一提的是，三種處理都有效增強(qiáng)了淀粉的吸油能力。尤為關(guān)鍵的是，白藜蘆醇的加入不僅強(qiáng)化了淀粉結(jié)構(gòu)，還進(jìn)一步提高了其熱穩(wěn)定性和抗性淀粉含量。
圖1.本研究圖文摘要
經(jīng)改性后的香蕉淀粉，憑借其改善后的理化性質(zhì)，在功能性食品研發(fā)方面潛力巨大。例如，可用于生產(chǎn)低升糖指數(shù)食品，滿足糖尿病患者及健康人群對(duì)血糖控制的需求；在食品包裝領(lǐng)域，其增強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)特性，有望提升包裝材料的性能，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期；在烘焙食品中，可改善面團(tuán)的流變學(xué)特性和成品的品質(zhì)；在飲料行業(yè)，也可作為增稠劑或穩(wěn)定劑使用，豐富產(chǎn)品口感和穩(wěn)定性。
相關(guān)研究成果以“Integrative approach to modifying banana starch: The role of physical treatment and polyphenol enrichment on physicochemical and digestive characteristics”為題發(fā)表于《Food Research International》。中國(guó)熱科院生物所研究生孫穎和助理研究員校導(dǎo)為該論文第一作者，中國(guó)熱科院加工所盛占武研究員和生物所艾斌凌研究員為論文通訊作者。研究得到海南省科技人才創(chuàng)新項(xiàng)目、中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0963996925000122
