硫酸化及羧甲基化枸杞叶多糖对马铃薯淀粉糊化特性影响

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淀粉在食品以及其他工业中有重要应用,但由于原淀粉理化性能的限制,在实际加工过程中常常需要与亲水胶体复配,用于改善其糊化、老化、消化等性质。目前改性的非淀粉多糖,还未应用到淀粉的加工特性研究中。本论文以马铃薯淀粉为原料,选择枸杞叶多糖进行硫酸化和羧甲基化修饰,探究两种改性多糖在淀粉加工性质中起到的作用,并分析造成不同影响的机理。主要结论如下:1、采用化学改性获得不同枸杞叶多糖。首先,高温热水提取多糖并经处理得到精制枸杞叶多糖LP。采用硫酸化和羧甲基化对LP进行改性,得到取代度分别为1.04、0.54的硫酸化多糖SLP和羧甲基化多糖CLP。红外光谱图中出现的S=O、C-O-S和COO-的振动收缩以及核磁共振图谱中异头碳的化学位移表明衍生物特征峰的存在,多糖修饰成功。此外,通过配置有示差检测器(RI)和多角度激光光散射仪(MALLS)的尺寸排阻色谱(SEC)分析发现,LP为棒状结构,经修饰后构象分别转变为无规线性结构SLP和球状结构CLP。2、枸杞叶多糖及其衍生物对马铃薯淀粉的糊化具有显著影响。快速粘度分析仪(RVA)和差示扫描量热(DSC)的结果显示,多糖的加入显著降低了马铃薯淀粉的糊化粘度,其中SLP和CLP复配淀粉的峰值粘度分别降低33.53%和20.61%,且糊化过程中所需要破坏马铃薯淀粉颗粒的能量ΔH由原淀粉的3.865J/g分别增加至4.579 J/g和4.102 J/g。表明在马铃薯淀粉糊化过程中,LP衍生物(SLP和CLP)与淀粉争夺水分子的同时并与其相结合,影响淀粉的糊化过程。且由于LP及其衍生物降低了淀粉的溶胀能力,影响了淀粉颗粒中消化酶的作用位点,导致马铃薯淀粉中的慢消化淀粉含量增加。3、枸杞叶多糖及其衍生物对马铃薯淀粉的影响具有差异性。傅里叶红外图谱(FTIR)结果显示,由于多糖水溶液链状结构不同,导致复配淀粉红外强度产生差异,其中棒状LP和随机线性SLP作用于马铃薯淀粉表面,使3500 cm-1处颗粒表面-OH吸收峰增强,球状CLP作用于马铃薯淀粉颗粒内部,导致内部聚合二级结构特征峰2900 cm-1、1412 cm-1和1022 cm-1下降。此外,多糖的加入导致淀粉颗粒溶胀不完全,同时也使其结晶度下降,其中加入CLP的淀粉凝胶硬度由23.8 N降至7.6 N,结晶度由2.25±0.02%降至1.28±0.03%,抑制老化回生作用最为明显。综上所述,经硫酸化及羧甲基化改性,枸杞叶多糖的水溶液构象发生改变,争夺水分子抑制马铃薯淀粉糊化的同时,也显著影响淀粉老化和消化等性质。为改性多糖在淀粉基食品上的应用提供一定理论依据。
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