探索低聚糖对小麦淀粉糊化的影响：机制和低聚糖结构视角
2024年10月2日，美国普渡大学Noriaki Kitagawa及通讯作者Lisa J. Mauer在国际期刊《Food Hydrocolloids》（JCR一区，IF2023=11）发表了题为“Exploring oligosaccharide
effects on wheat starch gelatinization: Mechanisms and oligosaccharide structural perspectives”（ 探索低聚糖对小麦淀粉糊化的影响：机制和低聚糖结构视角）的研究论文。
摘要
本研究探讨了不同类型的低聚糖（OSs）对小麦淀粉糊化温度（Tgel）的影响，分析了蔗糖、麦芽四糖醇和10种不同结构的葡萄糖基OSs（不同的聚合度和连接方式）的作用效果。结果显示，OS的浓度和类型均显著影响Tgel，较高浓度的OS能够提升Tgel，表现出抗塑化作用，这与水分活度和有效水体积分数的变化密切相关。研究发现OS的结构灵活性对于增加淀粉糊化温度至关重要，这为降低糖含量的烘焙食品设计提供了理论支持。
引言
控制淀粉的糊化速率和程度是食品设计中重要的一环。糖和OS能显著影响淀粉的热转变性质，包括糊化温度（Tgel）。本研究旨在系统探讨OS如何通过改变Tgel以实现减糖效果，提供OS作为蔗糖替代品的潜在应用方案，确保在烘焙产品中保持理想的结构和质地。
研究内容
（1）材料与方法：研究选用了包括蔗糖、麦芽糖、海藻糖、异麦芽糖等多种OS，测试了它们对小麦淀粉Tgel的影响，采用差示扫描量热仪（DSC）分析其糊化参数。同时测量OS溶液的水活性（aw）、玻璃化转变温度（Tg）和氢键容量，以揭示这些分子特性与Tgel之间的关系。
（2）实验结果：OS浓度的增加导致Tgel显著提升，且OS类型显著影响淀粉的抗塑化效果。特定OS如异麦芽糖在低OH/S体积比（NOH,S/Vs）下依然显著提高Tgel，表明其灵活的α-1,6连接方式有助于抗塑化效果的提升。实验还发现，水活性和有效水体积分数与Tgel显著相关，这表明OS溶液的塑化能力是决定淀粉糊化温度的重要因素。
（3）结构与糊化温度的关系：研究对比了相同聚合度但不同连接方式的OS，发现含有α-1,6和α-1,1连接的OS能够显著提升Tgel，表明链接方式对糊化温度影响较大。
结论与展望
本研究表明OS的类型和结构在提高淀粉糊化温度方面发挥着关键作用，特别是α-1,6和α-1,1连接方式的OS在烘焙产品中的应用潜力大。未来的研究应进一步探讨这些结构在更多食品基质中的表现，以优化减糖食品配方。
图文赏析
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X24008889?via%3Dihub
