淀粉-单甘酯复合物的结构和性质及在加工过程中的变化

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随着2型糖尿病、心血管疾病和癌症等代谢性疾病发病率的增加,消化率较低的淀粉类食品引起了人们的广泛关注。在加热-冷却过程中,淀粉和脂质会形成V型淀粉-脂质复合物,降低淀粉的消化率,从而进入大肠被结肠微生物群发酵,产生一系列能够调节人体肠道健康的化合物,这对于控制人类各种代谢性疾病的发生发挥着重要作用。前期的研究主要集中于淀粉-脂质复合物的制备、结构和功能性(包括消化性、发酵性)。作为一种抗性淀粉(RS),其在食品加工过程中的变化及对营养消化特性的影响还不是很清楚。因此,本文研究了脱支高直链淀粉-单甘油酯(DHA7-GM)复合物的结构、性质以及加热和存储对DHA7-GM复合物的结构、消化性的影响。研究结果如下:脱支高直链淀粉-单棕榈酸甘油酯(DHA7-GMP)复合物和脱支高直链淀粉-单硬脂酸甘油酯(DHA7-GMS)复合物的V型结晶度小于脱支高直链淀粉-单月桂酸甘油酯(DHA7-GML)复合物和脱支高直链淀粉-单肉豆蔻酸甘油酯(DHA7-GMM)复合物。焓变(ΔH)和复合指数(CI)随着复合物中单甘油酯链长的增加而降低。DHA7-GML复合物的短程有序性最好。四种复合物呈现出不同的消化性,其中DHA7-GML复合物含有较多的RS,呈现出较低的消化性和e GI值;DHA7-GMP复合物含有较多的慢消化淀粉(SDS),呈现出较高的消化性和e GI值。这表明链长较短的单甘油酯(GMs)更容易与淀粉形成复合物,并且短链复合物含有较多的RS,呈现出较低的消化性和e GI值。通过体外大肠发酵,研究了DHA7-GM复合物的发酵性。结果表明,对于直接发酵的DHA7-GM复合物来说,在发酵48 h时,DHA7-GMM、DHA7-GMP复合物样品中有能够明显调节人体健康的菌群,如Lachnospiraceae、Lactobacillus、Ruminococcus、Coprococcus。对于以低聚果糖(FOS)为阳性对照,小肠消化后在进行发酵的DHA7-GM复合物来说,在发酵48 h时,DHA7-GMS复合物样品中产丙、丁酸菌的Lactobacillus和Roseburia的丰度较高,且其在12-48 h阶段内发酵速率较慢,产生的短链脂肪酸能够到达结肠远端,增加满足远端结肠能量需求的可能性,降低结肠良性和恶性肿瘤的患病率。DHA7-GMP复合物的Bifidobacterium和Colinsella的丰度较强,DHA7-GML复合物的Desulfovibrio的丰度较强,而对于DHA7-GMM复合物来说,只有Prevotella的丰度较强,这些菌群均与短链脂肪酸的产生成正相关。这为以淀粉-脂质复合物为基础的食品产品提供了更多的可选性。加热降低了DHA7-GML复合物的V型结晶度和ΔH,但是增加了DHA7-GMM、DHA7-GMP和DHA7-GMS复合物的V型结晶度和ΔH。加热提高了DHA7-GM复合物的CI以及短程分子顺序。加热降低了DHA7-GML和DHA7-GMM复合物的体外酶消化率,但是对DHA7-GMP和DHA-GMS复合物的影响很小。加热后在4℃下保存24 h对DHA7-GM复合物的结构和体外酶消化率没有显著影响。研究结果表明,加热有利于降低淀粉-脂质复合物的酶消化率,尤其是短链脂质与淀粉形成的复合物。
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