淀粉行業(yè)

　　“低GI面條、低GI韌性餅干等，通過將慢消化、抗消化淀粉兩大類衍生物與飯、面、餅干三大類食品載體結(jié)合，通過營養(yǎng)功能淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用就可以實(shí)現(xiàn)。”近日，在山東省青島市舉辦的中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會第十五屆年會淀粉科學(xué)與谷物加工前沿技術(shù)專題研討會上，多位專家展示了他們在淀粉領(lǐng)域的*新研究成果以及谷物加工的前沿技術(shù)，圍繞如何充分開發(fā)我國豐富的淀粉資源、大力發(fā)展淀粉深加工產(chǎn)品等方面，進(jìn)行了深入探討。

　　數(shù)據(jù)顯示，我國淀粉年產(chǎn)量超過2000萬噸。淀粉產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，是農(nóng)副產(chǎn)品深加工和增值的重要組成部分。淀粉不僅是人們攝取能量的主要來源之一，還是一種來源廣泛、價格低廉、可完全降解和生物相容性良好的天然可再生聚合物，其作為生物可降解功能性材料及藥物控緩釋載體材料的研究和應(yīng)用也越來越廣泛。營養(yǎng)功能淀粉衍生物的研究也日漸成為熱點(diǎn)。

　　開發(fā)淀粉衍生物有助于提升淀粉附加值

　　淀粉衍生物是指淀粉降解、衍生及其轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，其中，淀粉糖、變性淀粉（抗性淀粉）、環(huán)糊精是淀粉衍生物代表性產(chǎn)品。這些淀粉衍生物是食品工業(yè)的主要原料，是醫(yī)藥、紡織、造紙、化工、建材等行業(yè)的重要配料。與會專家表示，開發(fā)淀粉衍生物，有助于提升淀粉附加值。

　　“衍生物產(chǎn)品，是淀粉資源增值的重要途徑。”中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會副理事長、江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任金征宇教授在“新型淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用”的報(bào)告中表示，如何把淀粉資源的可再生性利用好，是提高淀粉附加值的關(guān)鍵。他介紹說，我國淀粉年產(chǎn)量超過2000萬噸，其中70%以上轉(zhuǎn)化為上述淀粉衍生物。其中，變性淀粉（抗性淀粉）比淀粉增值2-8倍，環(huán)糊精類產(chǎn)品增值幅度可達(dá)15—20倍。

　　金征宇教授介紹了糊精類淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用。由糖基轉(zhuǎn)移酶（CGTase）轉(zhuǎn)化淀粉制備的環(huán)糊精，是新興淀粉衍生物的研發(fā)方向之一。他指出，針對傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性1—水溶性差問題，通過CGTase酶法接枝糖基制備分支環(huán)糊精，提高水溶性；對傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性2—空腔尺寸小問題，通過構(gòu)建基因工程菌，放大培養(yǎng)獲得大環(huán)糊精制備用酶（4-α-CGTase），以直鏈淀粉為底物制備大環(huán)糊精，實(shí)現(xiàn)腔體擴(kuò)增；針對傳統(tǒng)環(huán)糊精局限性3—結(jié)構(gòu)剛性問題，通過控制淀粉解簇、限制性水解，制備柔性結(jié)構(gòu)的彈簧糊精和分級糊精。

　　金征宇教授還特別談到了低GI值面條、低GI韌性餅干等營養(yǎng)功能淀粉衍生物的創(chuàng)制與應(yīng)用。他表示，慢消化、抗消化淀粉兩大類衍生物可作為營養(yǎng)功能類膳食組分，重組制備低GI配合營養(yǎng)米。據(jù)了解，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)已建立了“強(qiáng)化復(fù)配、直接成型、短時蒸煮、連續(xù)干燥”的配合營養(yǎng)米生產(chǎn)新工藝。

　　上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院食品科學(xué)與工程系副主任隋中泉教授認(rèn)為，淀粉糖是淀粉深加工的主要產(chǎn)品，如何高效利用原粉生產(chǎn)淀粉糖，成為業(yè)界的一個研究熱點(diǎn)。其團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)推測，淀粉顆粒中的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與淀粉的功能特性是密切相關(guān)的，并且有可能影響到淀粉顆粒的酶解過程，由此提出了一個科學(xué)假說——附著在淀粉顆粒結(jié)構(gòu)不同層次的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的差異可能是淀粉酶解速率的決定因素之一。它導(dǎo)致了淀粉通道成為淀粉顆粒酶解的薄弱環(huán)節(jié)，因此易受到淀粉酶的攻擊。

　　工業(yè)化納米顆粒制備技術(shù)成為研發(fā)熱點(diǎn)

　　近幾年隨著納米科技的發(fā)展，開發(fā)小粒徑的納米顆粒成為了食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。

　　青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副院長孫慶杰教授在“淀粉納米顆粒的制備、特性與應(yīng)用“的報(bào)告中解釋了為什么著眼于淀粉納米顆粒制備的原因。他介紹說，如何提高功能食品的吸收問題是產(chǎn)業(yè)的一大難題。近幾年的納米科學(xué)技術(shù)研究，有可能會提供一種解決辦法。通過研究發(fā)現(xiàn)，不同粒徑的顆粒在體內(nèi)的吸收有很大的差異。

　　孫慶杰教授指出，淀粉納米顆粒的應(yīng)用廣泛，主要包括四個方面，一是裝載活性物質(zhì)，包括多酚類物質(zhì)，還以做納米填充劑、吸附重金屬和制備皮克林乳液。在裝載多酚方面的研究發(fā)現(xiàn)，不同多酚都具較高的吸附力，對原花青素吸附率高。同時，還發(fā)現(xiàn)納米顆粒對多酚吸附以后，對抗氧化率的穩(wěn)定性有顯著提高。孫慶杰教授指出，“目前，淀粉納米顆粒產(chǎn)品還未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，工業(yè)化淀粉納米顆粒的制備技術(shù)將成為下一步研發(fā)重點(diǎn)。”

　　西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院闞建全教授在“RS3和RS4基納米抗性淀粉的制備技術(shù)及其結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)研究”的報(bào)告中介紹了納米抗性淀粉RS3、RS4的結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)和應(yīng)用。RS3和RS4主要形成于食品生產(chǎn)或加工過程，在加熱或咀嚼過程中不會大部分損失，可以將其廣泛地添加到食物中，且具有良好的保健功能。RS3和RS4可通過一定的加工方式實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，是當(dāng)前研究和應(yīng)用較多的一類抗性淀粉。

　　“由于淀粉納米顆粒尺寸的大小，對應(yīng)用效果具有很大的影響，因此制備淀粉納米顆粒的工藝研究成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。”闞建全表示。他介紹了選用新型原材料RS3和RS4，來制備納米抗性淀粉的研究進(jìn)展，制備的RS3和RS4基納米抗性淀粉是一種可用于結(jié)腸靶向給藥的新材料。此外，他將反相乳化交聯(lián)技術(shù)與超聲波、高壓均質(zhì)和高速剪切技術(shù)融合，成功地制備出了符合預(yù)定目標(biāo)的RS3和RS4基納米抗性淀粉。闞建全教授認(rèn)為，納米淀粉可以作為功能物質(zhì)和藥劑載體。

　　深入探究淀粉結(jié)構(gòu)特性及其相互關(guān)系

　　陜西科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院院長黃峻榕教授在“淀粉的多級結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系研究”的報(bào)告中，介紹了粉顆粒結(jié)構(gòu)與結(jié)晶特性、黏度特性、酶解特性、消化特性之間的關(guān)系。黃峻榕教授認(rèn)為，淀粉雖然結(jié)構(gòu)單元非常簡單，但它是自然界天然分子中分子量*的。此外，它是一個多級結(jié)構(gòu)，*級被稱為顆粒結(jié)構(gòu)。在研究中發(fā)現(xiàn)，這一結(jié)構(gòu)與結(jié)晶特性有關(guān)。第二個層次是殼層結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)，這一外殼結(jié)構(gòu)與黏度特性密切相關(guān)。第三個層次是小體結(jié)構(gòu)。第四個層次是分子結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)，這一結(jié)構(gòu)與消化特性之間的關(guān)系密切。

　　天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院王書軍教授則在“淀粉-蛋白質(zhì)-脂質(zhì)之間的相互作用及復(fù)合物多尺度結(jié)構(gòu)解析”的報(bào)告中指出，淀粉是谷物食品中*主要的成分，也是能量的主要來源之一。目前的許多研究主要集中在淀粉的消化性上。淀粉在體內(nèi)如何消化，它會對身體健康產(chǎn)生非常重要的影響。王書軍教授談到，在研究中發(fā)現(xiàn)，脂肪的結(jié)構(gòu)和類型，對淀粉脂質(zhì)復(fù)合物的類型會產(chǎn)生重要的影響。在食品加工過程中，淀粉、脂肪酸和β乳球蛋白可以發(fā)生相互作用形成三元復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)比二元復(fù)合物更加牢固、穩(wěn)定。此外，β乳球蛋白的乳化作用，可以促進(jìn)二元復(fù)合物的形成，所以說，當(dāng)在三元復(fù)合物體系下存在的時候，脂肪酸的結(jié)構(gòu)差異對三元復(fù)合物形成的影響就會大大減少。β乳球蛋白在淀粉單甘酯體系下會促進(jìn)二元復(fù)合物的形成，但是它不會誘導(dǎo)三元復(fù)合物的形成。

　　有效解決淀粉在加工及消化中的控釋

　　市場消費(fèi)需求趨向營養(yǎng)、健康、功能性，淀粉行業(yè)處在轉(zhuǎn)型升級階段。如何解決淀粉在加工過程中及在身體消化道過程中所面臨的對控釋系統(tǒng)的不良破壞作用的方法？

　　對此，華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副院長李曉璽教授認(rèn)為，載體必須要跟外在環(huán)境條件很好地響應(yīng)，控制釋放就是解決這些問題的一個有效途徑。根據(jù)功能因子的特性篩選特定的載體，不斷地把控釋特性跟載體、功能因子發(fā)揮功能的體現(xiàn)優(yōu)化，*終設(shè)計(jì)出適合食品體系的控制釋放系統(tǒng)。他認(rèn)為，可以通過利用腸道的上皮細(xì)胞中M細(xì)胞的特殊轉(zhuǎn)運(yùn)途徑達(dá)到對營養(yǎng)物質(zhì)的控釋遞送。通過M細(xì)胞表面受體引入配體，制備M細(xì)胞靶向淀粉的載體，這樣就可以成功地構(gòu)建一個遞送系統(tǒng)，提高免疫功能因子的生物利用度。

　　微膠囊技術(shù)，已成為食品工業(yè)中高科技發(fā)展方向之一。目前，淀粉基微膠囊基材主要有環(huán)狀糊精、直鏈淀粉、OSA改性淀粉等。華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院黃強(qiáng)教授認(rèn)為，OSA改性淀粉性能好，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。

　　黃強(qiáng)表示，在直鏈淀粉制備方面，可以通過酶解等方法制備。通過醇、堿處理，可以讓支鏈淀粉的側(cè)鏈能夠形成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)在淀粉顆粒里面可以裝載一些成分。他通過一個乙烯氣體的裝載實(shí)驗(yàn)，利用加壓的辦法把乙烯氣體通到粉末里面，對復(fù)合物在不同溫度、濕度下的釋放，可以通過控制溫度和濕度的辦法控制乙烯的釋放，從而達(dá)到催熟果蔬的目的。

農(nóng)業(yè)網(wǎng)(Agronet.com.cn)微信掃一掃： 盡“掃”天下農(nóng)商情