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微波超声和增韧处理对小麦淀粉分离的 A 型和 b 型颗粒的理化和消化性能的影响

该研究发表于 International Journal of Biological Macromolecules（2021），使用 XH-300 系列 开展 淀粉物理改性、抗性淀粉开发 研究，核心条件包括温度 50 °C；微波功率 500 W；超声功率 500 W。

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论文编号 448
应用方向 淀粉物理改性、抗性淀粉开发、微波-超声协同加工、功能性谷物加工
关键结果 见正文关键结果
核心条件 温度 50 °C
论文编号
448
期刊
International Journal of Biological Macromolecules
影响因子
6.953
中科院分区
1 区
发表年份
2021
DOI
10.1016/j.ijbiomac.2021.04.180
设备型号
XH-300 系列
作者单位
河南省农业科学院农产品加工中心；河南省农业科学院 农副产品加工研究中心；河南农业大学；河南工业大学；江南大学 食品学院；河南省农业科学院 河南省全谷物小麦制品加工国际联合实验室
Agricultural Products Processing Center of Henan Provincial Academy of Agricultural Sciences; Center of Agricultural Products Processing, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450000, China; Henan Agricultural University, Zhengzhou 450000, China; Henan University of Technology, Zhengzhou 450000, China; School of Food Science, Jiangnan University, Wuxi 214000, China; Henan International Union Laboratory for Whole Grain Wheat Products Processing, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450000, China
研究方向
淀粉物理改性 抗性淀粉开发 微波-超声协同加工 功能性谷物加工

事实快照

  • 论文：微波超声和增韧处理对小麦淀粉分离的 A 型和 b 型颗粒的理化和消化性能的影响
  • 设备：XH-300 系列
  • 期刊与分区：International Journal of Biological Macromolecules，中科院 1 区
  • 核心条件：温度 50 °C；微波功率 500 W；超声功率 500 W
  • 用途：可作为 淀粉物理改性、抗性淀粉开发 的论文证据页。

研究摘要

作者系统研究了 microwave-ultrasound、toughening 及其联用处理对小麦淀粉 A 型和 B 型颗粒理化性质、结构特征与体外消化性的影响。结果表明，联用处理 (MU-T) 会导致颗粒表面出现更明显的不规则和破损结构，并显著提高两类颗粒的抗性淀粉含量。与此同时，联用处理样品表现出最低的膨胀度、最低的透光率、最窄的糊化温度范围 (Tc-To) 和最高的糊化焓变 ΔH。XRD 相对结晶度、FTIR 的 1047/1022 cm−1 比值以及 13C CP/MAS NMR 的双螺旋与单螺旋含量也均显著提高。尤其是 A 型颗粒的 SDS+RS 从 69.05% 提升到 82.93%，B 型颗粒从 74.97% 提升到 88.17%，说明微波-超声与回生存在明显协同效应。

研究背景与解决的问题

作者系统研究了 microwave-ultrasound、toughening 及其联用处理对小麦淀粉 A 型和 B 型颗粒理化性质、结构特征与体外消化性的影响。

设备应用与实验条件

项目参数
温度50 °C
微波功率500 W
超声功率500 W
时间24 h

机制/方法亮点

  • 微波-超声先破坏颗粒原始微结构 微波提供快速体加热效应，超声带来空化和强化传质作用，两者联用后： 颗粒表面褶皱、孔洞和局部破损增加；分子链运动增强；后续重排所需的结构松动与迁移条件被提前建立
  • 回生处理促进链段重新排列 在 50 °C、24 h 的回生过程中： 淀粉链重新排列；氢键作用增强；更致密的晶体区域逐步形成 因此出现： 膨胀度降低；糊化温区变窄；焓值升高
  • 有序结构增加是抗酶解增强的核心原因 XRD、FTIR 和 NMR 的结果共同表明： 相对结晶度升高；短程有序结构增强；双螺旋和单螺旋含量增加 这些变化会降低酶对淀粉分子的可及性，因此： RDS 降低；RS 增加
  • B 型颗粒更容易被重构 作者认为 B 型颗粒由于： 表面积更大；直链淀粉含量更低；对处理更敏感 因此更容易在“先扰动、后重排”的联用过程中形成更高有序度结构，从而表现出更强抗酶解能力。

应用价值

  • 论文明确使用 XH-300UL 开展微波-超声同步改性，设备型号、厂家和处理条件都可定位到原文。
  • 与单独微波-超声或单独回生相比，MU-T 联用在 A/B 型小麦淀粉颗粒中都表现出更强协同效应。
  • B 型颗粒的 RS 从 13.40% 提升到 53.67%，是全文最具传播力的功能性结果之一。
  • 论文不是只看消化结果，而是用 SEM + DSC + XRD + FTIR + NMR 完整建立了结构-性能关联。
  • 该路线属于食品加工可接受的物理改性策略，避免了化学改性可能带来的标签和安全顾虑。

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备？
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心发现是什么？
该研究发表于 International Journal of Biological Macromolecules（2021），使用 XH-300 系列 开展 淀粉物理改性、抗性淀粉开发 研究，核心条件包括温度 50 °C；微波功率 500 W；超声功率 500 W。
该研究发表在哪个期刊？
发表于 International Journal of Biological Macromolecules，中科院 1 区。
引用信息
Physicochemical and digestive properties of A- and B-type granules isolated from wheat starch as affected by microwave-ultrasound and toughening treatment
International Journal of Biological Macromolecules, 2021
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.04.180