CN115466332A - 一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术。本发明先采用超声对淀粉进行改性，然后再与脂类复合，无外源试剂引入，具有高效、安全、低成本和环保的优点。同时，超声波处理可以显著增加直链淀粉的含量，并改变豌豆淀粉中支链淀粉的链长分布，提高与脂类的复合效果。

Description

一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术

技术领域

本发明涉及食品加工领域，具体为一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术。

背景技术

淀粉是谷物食品中最重要的成分之一，它对加工食品的粘度、保湿性、稠度、质地、储存寿命和消化特性有重大影响。脂质通常用于许多淀粉类食品中，以优化食品的质量和口感。在淀粉类食品的生产过程中，淀粉会发生糊化和老化，淀粉链，特别是直链淀粉可以与食品中的外源性或内源性脂质形成包合物。豌豆淀粉的特点是直链淀粉含量高，在不同品种中覆盖约30-60％。豌豆淀粉因其直链淀粉含量高而被视为生产淀粉-脂质包合物的潜在材料。

淀粉和脂类复合物的形成对食品体系的功能特性有很大的影响，如：降低淀粉在水中的溶胀能力和溶解度，提高糊化温度，改变淀粉糊的流变特性，延缓回生，增强抗酶水解等。淀粉-脂质复合物还可以制备新型淀粉，以及产生一种新的输送系统，防止芳香族化合物、生物活性物质和多不饱和脂肪酸的挥发和氧化。

现有技术在制备淀粉和脂类复合物时，通常需要使用外源试剂对淀粉先进性改性。如CN202111170698.8引入辛烯基琥珀酸酐；CN201610215735.5引入普鲁兰酶酶液进行改性。引入外源试剂会增加生产工艺的制作成本，同时由于外源试剂本身即用量对人体的潜在风险未知，其作为食品的安全型也需要进一步验证。

发明内容

本发明的目的为采用绿色、高效、无外源试剂引入的超声波结合热处理技术制备一种糊化后可与脂质高效复合形成淀粉-脂质复合物的豌豆淀粉，本发明的具体内容如下：

一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，包括如下步骤：

S1、制备改性豌豆淀粉

S1-1、超声处理

将豌豆淀粉与水按比例混合，然后对淀粉的悬浮液进行超声处理；

S1-2、离心

对超声完毕后的混合物进行离心处理；

S1-3、干燥

离心完毕的混合物进行干燥处理，研磨后过筛得到改性豌豆淀粉；

S2、淀粉-脂质复合物的制备

S2-1、原料配比

将S1所得改性豌豆淀粉与月桂酸按比例配比，加蒸馏水后混合均匀；

S2-2、反应

在搅拌的条件下，对S2-1中的混合物进行加热，加热的过程为：先将混合物加热到50℃，在50℃保持1min；然后以12℃/min的加热速率加热到95℃，在95℃保持2.5min；然后以12℃/min的冷却速率冷却到50℃；继续在50℃保持2min；

S2-3、真空冷冻干燥

对S2-2的产物进行真空冷冻干燥，得到成品淀粉。

作为改进，所述S1-1步骤中豌豆淀粉与水的比例为1：10w/v。

作为改进，所述S1-1步骤中超声处理的温度为0-40℃。

作为改进，所述S1-1步骤采用间歇式超声方法，超声5s后停止5s然后继续超声5s，以此循环；超声的总时间为20min。

作为改进，所述S1-2步骤将混合物在3000×g下离心10min。

作为改进，所述S1-3步骤中干燥温度为40℃。

作为改进，所述S1-3步骤淀粉干燥后，研磨后过100目筛。

作为改进，所述步骤2-1中改性豌豆淀粉与月桂酸的比例为100：3。

作为改进，所述步骤2-2中的搅拌方法为：起初10s内搅拌速度为960rpm/min，其余时间为160rpm/min。

本发明的有益效果为：

本发明先采用超声对淀粉进行改性，然后再与脂类复合，无外源试剂引入，具有高效、安全、低成本和环保的优点。同时，超声波处理可以显著增加直链淀粉的含量，并改变豌豆淀粉中支链淀粉的链长分布，提高与脂类的复合效果。

附图说明

图1为天然豌豆淀粉NS和处理过的豌豆淀粉UTS样品的扫描电子显微镜(SEM)(×2000)(1)和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)(2)照片；

图2为天然豌豆淀粉和淀粉-脂质复合物的XRD图像(A、B)和DSC图像(C、D)；

图3为NS、UTS-0、UTS-20和UTS-40的I-q模式(A)、双对数SAXS模式(B)的对数-对数图和样本的一维函数轮廓(C)；

图4为天然淀粉、超声处理后的淀粉和淀粉-脂质复合物样品的拉曼光谱图；

图5为天然淀粉和UT豌豆淀粉的直链淀粉含量；

图6为不同温度下超声处理豌豆淀粉样品支链淀粉的链长分布；

图7为天然NS和超声(UTS)豌豆淀粉与脂质的复合指数(CI)；

图8为NS、UTS和淀粉-脂质复合物的营养组分(RDS、SDS和RS)。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限定本发明的保护范围。

材料：

豌豆淀粉为天然豌豆淀粉由河北依之恋食品有限公司提供，命名为NS。淀粉样品的水分含量为10.30％，总淀粉含量为83.10％，蛋白质含量为0.18％，脂肪含量为0.52％。淀粉糖苷酶(A7420,30-60U/mg)、猪胰腺α-淀粉酶(10080,50U/mg)、葡萄糖氧化酶-过氧化物酶试剂(G3660)和月桂酸(LA,C12:0)均由Sigma化学品有限公司。所有其他试剂和化学品均为分析纯。

实施例1

本实施例公开了一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，包括如下步骤：

S1、制备改性豌豆淀粉

S1-1、超声处理

将豌豆淀粉(10g，干基)与100mL水混合，然后对淀粉的悬浮液进行超声处理；超声温度为40℃，采用间歇式超声方法，超声5s后停止5s然后继续超声5s，以此循环；超声的总时间为20min。

S1-2、离心

对超声完毕后的混合物在3000×g下离心10min。

S1-3、干燥

离心完毕的混合物经鼓风干燥箱在40℃干燥处理，研磨后过100目筛得到改性豌豆淀粉。

S2、淀粉-脂质复合物的制备

S2-1、原料配比

将S1所得改性豌豆淀粉(2.20g，干基)与66.00mg月桂酸按比例配比，加25.734g蒸馏水后混合均匀。

S2-2、反应

在搅拌的条件下，对S2-1中的混合物进行加热，加热的过程为：先将混合物加热到50℃，在50℃保持1min；然后以12℃/min的加热速率加热到95℃，在95℃保持2.5min；然后以12℃/min的冷却速率冷却到50℃；继续在50℃保持2min；搅拌方法为起初10s内搅拌速度为960rpm/min，其余时间为160rpm/min。

S2-3、真空冷冻干燥

对S2-2的产物进行真空冷冻干燥，得到成品淀粉。

实施例2

本实施例公开了一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术。本实施例中，S1-1对豌豆淀粉超声处理的温度为0℃，其他步骤与实施例1相同。

实施例3

本实施例公开了一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术。本实施例中，S1-1对豌豆淀粉超声处理的温度为20℃，其他步骤与实施例1相同。

淀粉制作完毕后，对淀粉样品进行检测：

1.形态学观察

实施例1、实施例2和实施例3经过S1步骤进行超声处理后的淀粉分别标记为：UTS-40、UTS-0和UTS-20。

1.1扫描电子显微镜(SEM)

分别将天然豌豆淀粉(NS)、UTS-0、UTS-20和UTS-40用双面导电胶固定在金属载物台上。然后在真空条件下使用仪器(K550X，Quorum技术有限公司，英国)喷金处理，使用日立扫描电子显微镜(S-3400，JSM-6360LV，JEOL，日本)在5kV加速电压和2000×的放大倍数下拍照，观察样品的颗粒形貌。

1.2激光共聚焦显微镜(CLSM)

将天然豌豆淀粉(NS)、UTS-0、UTS-20和UTS-40(2mg，干基重)分别加入1M氰基氢化钠(4μL)和10mM的APTS(8-氨基戊烯-1，3，6-三磺酸钠盐)(4μL)，每个样品悬浮于甘油/水(1：1，v/v)(20μL)中。使用激光共聚焦显微镜(CLSM)(尼康有限公司，东京，日本)观察悬浮液。镜头配置为100×Plan apo/1.4油。激光发射波长保持在500-600nm之间。

1.3形态学分析

图1展示了放大2000倍的天然(NS)和超声处理豌豆淀粉(UTS)颗粒的SEM图像。NS颗粒呈椭圆形，表面光滑，无明显裂纹和沟槽(图1NS-1)。在0℃(图1UTS-0-1)和20℃(图1UTS-20-1)下超声处理淀粉样品的颗粒表面形态未见明显变化，但在40℃下UT处理淀粉的颗粒形态结构发生了变化，表面出现了损伤和褶皱。

APTS染色淀粉颗粒的CLSM图像如图1所示。淀粉链段的还原性端与APTS着色剂反应并显示荧光。结果表明，NS的还原性末端主要位于淀粉颗粒的周边区域(图1NS-2)，淀粉颗粒周边区域荧光强度高于脐区，。淀粉颗粒脐区被生长环包围，即非晶态层和晶态层交替排列产生的内环层。CLSM结果表明，超声后豌豆淀粉颗粒的还原端分布和生长环结构发生了显著变化(图1NS-0-2、NS-20-2和NS-40-2)。这些结果表明，不同温度下超声可改变豌豆淀粉的链段分布和颗粒结构。

2.有序结构分析

2.1 X-射线衍射(XRD)

利用配备Cu-Kα(λ＝0.15406nm)辐射源的D/max-2200X-射线衍射仪(Rigaku，日本)对天然淀粉(NS)、S1步骤中进行超声处理的淀粉(UTS-0、UTS-20、UTS-40)以及S2步骤最终制备的淀粉-脂质复合物样品进行X射线衍射分析。电流为100mA，电压为40kV，扫描角(2θ)为4°～60°，扫描速度控制为6°/min，步长保持在0.02°，检测结果中晶体峰的面积与全部峰面积的比值为淀粉的相对结晶度，使用Origin软件计算衍射图的结晶(Ac)和非晶(Aa)区域的峰面积。使用下列公式计算NS或各UTS样品的相对结晶度(RC):

使用TOPAS 5.0软件(Bruker,德国)计算各淀粉-脂质复合物的相对结晶度。

2.2小角度x射线散射(SAXS)

淀粉SAXS的测量使用小角度X射线散射分析仪(RigakuS-MAX3000，东京，日本)。将豌豆淀粉(11.0mg，干基)加入到含有去离子水的特殊铝箔中，然后暴露在入射x射线的单色光束中7min。光波长λ为0.15A，电压和电流为40kV和50mA。

将SAXS数据进行归一化处理，然后扣除涂抹强度和背景强度。q(散射向量)的值由θ(散射角)根据q＝4πsinθ/λ方程得到，dB根据dB＝2π/q方程得到。晶层、非晶层和半晶层的厚度采用线性相关函数确定。

其中，x(nm)表示在真实空间中的距离。f(x)的第二个最大值的横坐标记录为d(淀粉半晶片层的厚度)。通过线性区域的解和平坦的f(x)最小值，得到非晶片层厚度da的值，dc(晶体片层厚度)等于d和da的差。

2.3激光共聚焦显微拉曼(LCM-Raman)光谱

利用配备绿色二极管激光源(785nm)的拉曼显微镜系统研究了NS、UTS和淀粉-脂质复合物的分子短程有序性。在3200cm^-1到100cm^-1之间的光谱记录的分辨率约为7cm-1。480^-1处的最大半峰快(FWHM)使用Origin 8.5获取，以反映每个样品的分子短程有序性。

2.4有序的结构分析

2.4.1 X-射线衍射(XRD)分析

用XRD对NS和UTS样品以及淀粉-脂质复合物的非晶/结晶状态进行了测定。NS和UTS样品表现出典型的C型衍射模式，单晶峰分别在17-18o和22-24o附近(图2A)。UT没有改变豌豆淀粉的C型结构。淀粉-脂质复合物的衍射图谱显示为v型晶体结构，13.0o和19.8^o处有突出的峰(图2B)，表明LA和豌豆淀粉之间形成了复合物。

淀粉样品和淀粉-脂复合物的RC值见表1。UT处理后豌豆淀粉颗粒的RC较天然豌豆淀粉显著降低(P≤0.05)。此外，随着超声温度的升高，RC值显著降低(P≤0.05)。这些结果表明，高温辅助会加强超声波对淀粉颗粒晶体结构的破坏，CLSM实验也证实了这一点。这些结果表明，UT对淀粉颗粒RC值的影响与淀粉来源和处理条件有关。淀粉颗粒中结晶区和非结晶区的堆积差异使其对超声处理具有不同的敏感性。

UT淀粉-脂质复合物的RC值大于天然豌豆淀粉-脂质复合物，说明超声预处理淀粉有利于淀粉与脂质之间的复合。此外，UT的温度升高也显著(P≤0.05)提高UT淀粉-脂复合物的RC值。这些RC值的变化可能是由加热辅助超声波的作用引起的，这增加了淀粉样品中线性链段的含量。

表1 豌豆淀粉样品和淀粉-脂质复合物的相对结晶度、FWHM和片层结构

注:q，散射矢量；d，半晶片厚度；da，非晶片厚度；dc，晶层厚度；α，幂律指数；同一类型样本在同一列内的不同字母显示有显著差异(p≤0.05)。所有结果均为三次重复测定的平均值±标准差。

2.4.2小角度x射线散射(SAXS)分析

利用SAXS研究了不同温度超声处理对豌豆淀粉片层结构的影响。NS和UTS样品的SAXS模式如图3A-B所示。结果表明，在q值为0.55nm^-1附近存在一个显著的散射峰，该散射峰对应于半晶型结构的淀粉样品的片层结构，符合布拉格定律D＝2π/q。UT淀粉样品的层状结构峰值强度较天然豌豆淀粉样品更弱，尤其以UTS-20和UTS-40样品最为明显。这一结果表明UT可能通过分子螺旋结构的解离诱导了缺陷半晶体片层数量的增加。

为了进一步证明UT诱导的半晶片层结构的变化，记录了散射矢量q值，利用线性相关函数(图3C)计算了淀粉半晶片层(d)、非晶片层(da)和晶片层(dc)的厚度，得到的片层参数如表1所示。天然豌豆淀粉的q、d、da和dc分别为0.578nm、9.66nm、2.27nm和7.39nm。NS和UTS-0淀粉样品的q、d、da和dc值无显著性差异。20℃和40℃热辅助超声波处理的淀粉样品相比NS和UTS-0，UT-20和UT-40的q值显著降低，d和da则增大(P≤0.05)，UTS-40的dc值显著(P≤0.05)低于其他样品。以上结果表明，UT有扩大豌豆淀粉的非晶形区，使淀粉晶体结构转变为非晶体结构的趋势，且这一趋势随着处理温度的增加而增强。

为进一步证实上述结论，本发明还利用幂律方程I(q)∝q^α的指数α值对淀粉样品的分形概念进行了分析。α值揭示了淀粉颗粒的质量/表面分形结构，反映了淀粉颗粒的无序膨胀对称性。淀粉颗粒结构单元、生长环和其他散点可以说明分形模式。质量分形维数Dm＝α(0<α<3)表示淀粉颗粒的紧实度，表面分形维数Ds＝6-α(3<α<4)表示淀粉颗粒的光滑度。NS和UTS的α值在1.65～2.04之间，说明豌豆淀粉颗粒具有质量分形特征，不同温度下UT对其分形特征没有影响(p>0.05)。与NS和UTS-0相比，UTS-20和UTS-40的α值显著降低(P≤0.05)，表明20℃和40℃条件下的超声波处理可导致豌豆淀粉的孔隙率更高或结构更松散。淀粉的片层分形特征与淀粉的精细分子结构有关。热辅助下UT对淀粉片层结构的改变可能是由于该处理引起的淀粉分子结构的改变。

2.4.3激光共聚焦显微拉曼(LCM-Raman)光谱分析

NS、UTS样品和淀粉-脂质复合物的LCM-Raman光谱如图4所示，以及上述样品480cm-1波段的半峰宽值表征的短程分子有序程度如表2所示。半峰宽值与淀粉分子结构的短程有序程度呈正相关。淀粉样品中，UTS样品的半峰宽值显著(P≤0.05)高于NS,UTS-40样品的半峰宽值显著(P≤0.05)高于UTS-20和UTS-0。以上结果表明，UT诱导了豌豆淀粉短程分子顺序的破坏，而热辅助增强了UT的作用。这可能是因为UT改变了淀粉颗粒的结晶区和非晶区，这一点在上述SAXS实验中得到了验证，导致螺旋结构膨胀或不规则排列。

淀粉-脂复合物方面，UT-20和UT-40淀粉制备的样品半峰宽值显著(P≤0.05)低于NS和UT-0，说明20℃和40℃热辅助的UT增强了豌豆淀粉与脂质的复合能力，促进了更多短程有序分子结构的形成，这与XRD结果一致。

表2 NS、UTS样品和淀粉-脂质复合物的热性能

注：To、Tp、Tc、ΔH表示糊化的起始温度、峰值温度、终止温度和热焓值；同一类型样品在同一列内的不同字母显示有显著差异(p≤0.05)。所有结果均为三次重复测定的平均值±标准差。

3.差示扫描量热仪(DSC)

采用214F₃差示扫描量热仪测量NS、UTS和淀粉-脂质复合物的热特性。将样品(3.00mg，干基)称重，放入专用的铝制坩锅(40μL)中，加入12.00μL蒸馏水，密封压盖，在25℃下平衡12小时，并在仪器中以10℃/min的加热速率从20℃加热到120℃，使用一个相同的空坩锅作为参比。

3.1差示扫描量热仪(DSC)分析

NS、UTS样品及淀粉-脂质复合物的DSC温谱图和热物性参数见图2C-D和表2。分析表明，0℃下的UT对豌豆淀粉的热特性影响不显著。而20℃和40℃热辅助下UT显著(P≤0.05)提高了UTS-20和UTS-40的To和Tp，这可能是由于结构重组阻碍了非晶态薄片中淀粉链的迁移。UT显著降低了豌豆淀粉的焓变(ΔH)。ΔH表示淀粉颗粒的结晶度和质量。UTS样品ΔH的下降表明UT通过改变淀粉的片层结构甚至链段结构，破坏了淀粉晶体的稳定性。

NS-LA、UTS-0-LA和UTS-20-LA样品的温谱图(图2D)在40℃左右呈现弱峰，这是由于样品中过量月桂酸的融化。而在UTS-40-LA样品中未检测到该峰，表明UTS-40与月桂酸的络合程度高于NS、UTS-0或UTS-20与月桂酸的络合程度。此外，NS-LA、UTS-0-LA和UTS-20-LA样品在95℃左右出现一个吸热峰，而UTS-20-LA在95℃和115℃左右出现两个吸热峰，这表明前三个样品包只含Ⅰ型络合物，后一个样品包含Ⅰ型和Ⅱ型复合物。Ⅰ型复合物的有序性较差，而Ⅱ型是片状结构，结构更稳定。淀粉链的线性和长度是影响淀粉-脂质复合物形成和性质的最重要的结构因素。研究发现，较长的直链淀粉更容易形成稳定的复合物。淀粉-脂质复合物样品吸热峰的差异可能是由于UT处理豌豆淀粉在较高的温度下形成了较长的直链淀粉。UTS-LA复合物ΔH值显著(P≤0.05)高于NS-LA复合物ΔH值，且随超声温度升高显著(P≤0.05)升高，说明高温辅助下UT能形成更多有序结构。这些结果与LCM-Raman分析和XRD结果一致。

4.直链淀粉含量测定

分析天然淀粉和各UTS样品的直链淀粉含量。将淀粉样品用石油醚脱脂，用比色法测定。

直链淀粉含量分析

NS和UTS样品的直链淀粉含量见图5。不同温度下UT显著(P≤0.05)增加了豌豆淀粉中的直链淀粉含量。结果表明，UT诱导支链部分解聚、直链数增加，直链淀粉含量增大。UTS-40的直链淀粉含量显著高于UTS-0和UTS-20。研究发现，60℃下的UT与25℃下的UT相比，马铃薯和小米淀粉的膨胀性显著下降(P≤0.05)，这解释了UT结合更高的温度处理可能导致淀粉颗粒的结构发生更严重的变化。因此，40℃热辅助下的UT比20℃和0℃下的UT更容易引起支链解聚，从而使UTS-40样品中直链淀粉含量更高，能形成更多的淀粉-脂质复合物，本研究通过LCM-Raman分析、XRD和DSC实验验证了这一点。

5.支链淀粉支链长度分布

用HPAEC-PAD(ICS-5000+，Thermo Fisher Scientific,美国)对NS和UTS样品链长分布进行分析。色谱分析柱为CarboPac PA100。每个淀粉样品(40mg，干基)与2ml 0.01mol/L乙酸钠缓冲液(PH 4.5)混合，糊化10min，冷却至25℃；5μL支链淀粉酶(1000U/mL)与冷却系统混合反应24h，离心10min(1879×g)，上清液用蒸馏水稀释50倍，测定支链淀粉链长分布。柱温设为25℃，流速保持在1mL/min，流动相为洗脱液B(150mMNaOH含500mM CH₃COONa)和洗脱液A(150mMNaOH)的混合体系。梯度洗脱程序为60min，具体保留时间如下：40％洗脱液B 2min,50％洗脱液B 8min,60％洗脱液B 30min,80％洗脱液B 20min。

NS和UTS样品的支链淀粉长度分布情况见图6。支链淀粉侧链根据它们的聚合程度(DP)分为四部分：A-(DP6至12)、B₁-(DP13至24)，B₂-(DP25至36)，B₃-(DP>37)。A型链、短B链(DP 8-25)和指纹B链(DP 3-7)这些分支被限制在单个层状区域，但长B链(DP8>25)穿越两个或两个以上层状区域。豌豆淀粉的链长分布在B₁链上表现出最大值。0℃下的UT导致支链长度分布向较短的链方向显著变化(P≤0.05)，与天然样品相比，UTS-0样品中A和B₁链的比例显著增加(P≤0.05)。同样地，20℃和40℃下UT导致差异影响分支长度的分布与UT-0相比，UTS-20和UTS-40样品B₂链的含量显著(P≤0.05)高于UTS-0的样品，而与UTS-20相比，UTS-40拥有明显更高(P≤0.05)的B₂链。这些结果表明，UT在高温辅助下可以促进较长的线性链的产生，这可能是由于热量和高水分环境提供的能量增强了淀粉颗粒非结晶区线性链段的活性，降低了超声机械力对线段的破坏力，降低了超声波作用下线性链段的断裂程度，保留了更长的线性链。

6.复合指数(CI)分析

对豌豆淀粉-月桂酸复合物的复合指数(CI)进行测定。称取用RVA制备的淀粉-脂质复合物5.0g于50mL离心管中，加入25ml 50℃的超纯水，用旋涡混合器涡旋混匀1min。取均相悬浮液50μL，加入15mL超纯水和2mL碘溶液(含2.0％KI和1.3％I2的水溶液)混合，摇匀，在620nm波长处测定吸光度，平行测定三次，用未与脂质复合的同种超声处理的改性淀粉糊作为参考。CI值的计算公式如下：

Ap：纯淀粉糊的吸光度，

Ac：淀粉-脂质复合物糊状物的吸光度。

复合指数可用于测定直链淀粉降低与碘结合的能力。CI值越高，说明直链淀粉与脂质的结合程度越高。如图7所示，40℃下UT处理的淀粉与脂质复合程度最高，0℃、20℃下超声(UT)处理复合程度较低，但仍明显高于未超声处理的淀粉，由此可见超声波处理可以显著提高淀粉与脂质的复合能力。

7.体外消化率

对NS、UTS和淀粉-脂质复合物的体外消化率进行了分析。将猪胰腺α-淀粉酶(1g)悬浮于16.3mL去离子水中，磁力搅拌30min，离心10min(1500×g)，制备α-淀粉酶溶液的上清液。将淀粉葡萄糖苷酶(100mg)悬浮于1mL去离子水中，磁力搅拌30min，离心10min(1500×g)制备淀粉葡萄糖苷酶溶液上清液。然后，将0.1mL淀粉葡萄糖苷酶上清与8mLα-淀粉酶上清混合，得到酶溶液。将每个淀粉或淀粉-脂质复合物样品分散在0.1M醋酸钠缓冲液(pH5.2,25mL)中，加入新鲜的酶溶液(5mL)，在水浴37℃下连续搅拌(200rpm)孵育。反应20min以及120min从样品溶液中取混合物(0.1mL)，加入95％乙醇(1mL)，离心10min(5000rpm)。用葡萄糖氧化酶/过氧化物酶试剂测定葡萄糖含量。计算RDS(快速消化淀粉)和SDS(慢消化淀粉)含量，RDS(快速消化淀粉)和SDS(慢速消化淀粉)分别表示样品消化20min和120min时释放的葡萄糖含量。RS(抗性淀粉)定义为样品中总淀粉与SDS和RDS含量的差值。样品中水解淀粉的含量由葡萄糖量乘以转换因子0.9来确定。

根据淀粉在人体中的消化特性，一般可将淀粉分为RDS(快速消化淀粉)、SDS(慢消化淀粉)和RS(抗性淀粉)三种。NS、UTS和淀粉-脂质复合物中RS、RDS、SDS的含量见图8。UT显著(P≤0.05)降低了豌豆淀粉中SDS的含量，增加了RDS的含量。UT可以导致淀粉链的展开，减弱蛋白质和淀粉的相互作用，从而加速淀粉水解，并提高了UTS样品中的RDS含量。UTS-40中RDS含量显著(P≤0.05)高于其他UTS样品，说明高温可增强UT对淀粉颗粒的作用。

豌豆淀粉-脂质复合物样品中的RS含量显著升高(P≤0.05)，RDS含量显著降低，说明淀粉-脂质复合物的形成增加了淀粉对酶解的抗性。淀粉-脂质复合物的结构具有构象障碍，限制了与消化有关的酶进入淀粉颗粒。

此外，RS在UTS-40-LA中的含量显著高于NS-LA、UTS-0-LA和UTS-20-LA样品(P≤0.05)，UTS-40-LA的RS含量显著高于NS-LA和UTS-0-LA(P≤0.05)。表明UTS-40-LA样品具有较高的CI。这一结果与CI的变化趋势一致。

8.统计分析

所有实验重复3次，报告结果采用SPSS.10.1处理。通过方差分析(ANOVA)确定结果之间的差异显著性，显著水平为0.05。图像使用Origin 8.0软件绘制。

结论

不同温度下UT的使淀粉的颗粒形态、结晶度、分子结构和与脂质形成复合物的能力存在差异。豌豆淀粉颗粒在UT后保持了C型结晶，但随着处理温度的升高，相对结晶度、分子短程有序性和颗粒致密度均降低，晶层厚度减小。UT增强了豌豆淀粉与月桂酸复合的能力，40℃下超声处理的样品复合指数显著高于0℃和20℃下超声处理的样品(P≤0.05)，由于超声波的机械力和加热对豌豆淀粉链的协同改性作用，使前者拥有最高的直链淀粉和B₂链。这些发现可为功能型淀粉材料的生产提供理论指导。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不等同于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，不脱离本发明的精神和范围下所做的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备改性豌豆淀粉

S1-1、超声处理

将豌豆淀粉与水按比例混合，然后对淀粉的悬浮液进行超声处理；

S1-2、离心

对超声完毕后的混合物进行离心处理；

S1-3、干燥

离心完毕的混合物进行干燥处理，研磨后过筛得到改性豌豆淀粉；

S2、淀粉-脂质复合物的制备

S2-1、原料配比

将S1所得改性豌豆淀粉与月桂酸按比例配比，加蒸馏水后混合均匀；

S2-2、反应

在搅拌的条件下，对S2-1中的混合物进行加热，加热的过程为：先将混合物加热到50℃，在50℃保持1min；然后以12℃/min的加热速率加热到95℃，在95℃保持2.5min；然后以12℃/min的冷却速率冷却到50℃；继续在50℃保持2min；

S2-3、真空冷冻干燥

对S2-2的产物进行真空冷冻干燥，得到成品淀粉。

2.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-1步骤中豌豆淀粉与水的比例为1：10w/v。

3.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-1步骤中超声处理的温度为0-40℃。

4.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-1步骤采用间歇式超声方法，超声5s后停止5s然后继续超声5s，以此循环；超声的总时间为20min。

5.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-2步骤将混合物在3000×g下离心10min。

6.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-3步骤中干燥温度为40℃。

7.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述S1-3步骤淀粉干燥后，研磨后过100目筛。

8.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述步骤2-1中改性豌豆淀粉与月桂酸的比例为100：3。

9.根据权利要求1所述的一种高脂复合能力豌豆改性淀粉的制备技术，其特征在于，所述步骤2-2中的搅拌方法为：起初10s内搅拌速度为960rpm/min，其余时间为160rpm/min。

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