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伊朗马什哈德菲尔多西大学农业学院食品科学与技术系:天然玉米淀粉-绿豆分离蛋白复合物的理化、糊化及热学特性

  • 2026-10-14 03:21:05
伊朗马什哈德菲尔多西大学农业学院食品科学与技术系:天然玉米淀粉-绿豆分离蛋白复合物的理化、糊化及热学特性

图文来源:作者团队

天然玉米淀粉-绿豆分离蛋白复合物的理化、糊化及热学特性

伊朗马什哈德菲尔多西大学农业学院食品科学与技术系:Mohammad Tarahi(第一作者)、Sara Hedayati(通讯作者)等在期刊《gels》(IF:5.3)上发表了题为“Physicochemical, Pasting, and Thermal Properties of Native Corn Starch–Mung Bean Protein Isolate Composites”的论文。

01
研究背景

淀粉作为一种半结晶态的高分子生物聚合物,主要由直链淀粉和支链淀粉链构成,是自然界中含量丰富、价格低廉且可生物降解的多糖类物质之一。其凭借增稠、稳定、胶凝及保水等独特功能特性,被广泛应用于食品、制药及聚合物等多个行业,用以改善食品和非食品类产品的理化性质。淀粉的来源多样,涵盖谷物、块茎、根茎、豆类及根茎类植物等,其中玉米淀粉占据全球商业淀粉产量的约80%,应用场景十分广泛。

然而,天然淀粉存在诸多固有缺陷,如易发生脱水收缩、回生现象,且热稳定性、剪切稳定性及酸稳定性较差,这些不足极大地限制了其应用范围。为提升淀粉的功能特性,人们常采用物理、化学及酶法改性等方法。但化学改性后易残留不良加工物质,酶法改性成本较高,因此绿色廉价的物理改性方法近年来受到更多关注。此外,将蛋白质、多酚、多糖等其他食品源成分与淀粉复合,以改善淀粉理化性质的研究,也在近年来得到了广泛关注。

蛋白质能够通过与淀粉等生物聚合物发生多种相互作用,改善食品的结构、质地、热学及糊化特性,同时还可强化淀粉基产品的营养,使其更健康、营养更均衡。以往相关研究多集中于动物蛋白(如乳清蛋白、酪蛋白)与不同来源淀粉的相互作用,但受环境伦理、健康顾虑及成本效益等因素影响,消费者和生产商的关注点逐渐转向植物基食品及蛋白质。豆类作为双子叶植物种子,富含碳水化合物(65%-72%)、蛋白质(18%-32%)和膳食纤维(10%-20%),其蛋白质含量显著高于谷物种子,是全球众多人群获取蛋白质、必需氨基酸及生物活性肽的重要来源。

目前,豆类蛋白的应用多集中于大豆蛋白,而对绿豆等其他豆类蛋白的开发利用相对不足。绿豆作为豆科植物,在全球豆类种植面积中占比约8.5%,其种子富含宏量营养素、微量营养素及抗菌、抗真菌等生物活性成分,蛋白质含量高达20%-27%,是食品工业中一种丰富且廉价的蛋白质来源。绿豆分离蛋白(MBPI)不仅具有良好的营养价值,还具备优异的乳化、发泡、胶凝及吸水等功能特性,在淀粉基食品体系中具有广阔的应用潜力。

02
研究方法与结论

研究结果表明,在糊化过程中,绿豆分离蛋白(MBPI)可通过与溶出的直链淀粉形成分子间氢键,干扰直链淀粉分子间的相互作用,进而延缓直链淀粉的重排和回生进程。同时,MBPI的加入能够提高体系的持水能力,有效降低天然玉米淀粉(NCS)的脱水收缩程度,且浓度越高,改善效果越显著。

综上所述,向天然玉米淀粉中添加MBPI可显著改善其理化及功能特性,通过延缓淀粉的短期回生、减少脱水收缩现象,有望延长淀粉类食品的货架期。本研究为绿豆分离蛋白在淀粉基食品中的应用提供了重要的理论支撑,未来可进一步探索该复合体系在实际食品生产中的应用效果,为开发营养均衡、品质优良的新型食品奠定基础。

03
创新点

(1)探究了MBPI对NCS浊度、脱水收缩、结晶度、质地及流变特性影响;

(2)进一步系统分析了MBPI对NCS溶胀力、溶解度、吸水能力、冻融稳定性、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)特征、糊化及热学特性的作用。

04
图文赏析

基金支撑:

研究由设拉子医科大学研究与技术副校长办公室(资助编号:22844)及马什哈德 Ferdowsi 大学(资助编号:3/53996)联合资助。

原文链接:

https://doi.org/10.3390/gels8110693

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翻译:杨佳毅

编辑:科研小助

审核:席书敏

专家指导:张康逸

供稿团队:小麦绿色精深加工与功能性食品创制创新团队

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