淀粉改性和品質改善

|專欄主持：陳海華|

陳海華：女，博士，教授，博士生導師，青島農業大學巴瑟斯未來農業科技學院副院長，山東省產教融合（校企合作）專業（學科）帶頭人，日照市創新領軍人才（團隊）負責人，山東省一流課程“食品化學”等建設負責人，青島農業大學食品化學優秀教學團隊負責人，兼任山東省食品科學與工程類專業教指委秘書長、山東省食品科技學會常務理事、青島市營養學會理事、《糧油食品科技》第四屆編委會委員等。

現主要從事碳水化合物的結構、功能性質和應用方面科研與教學工作。在糧油精深加工、面制食品品質改良、淀粉的物理改性及其對淀粉理化性質和消化性質影響機理、多糖與蛋白質的相互作用機理及其提高功能因子的生物利用率等方面取得一定的成果。

先后主持和參加國家自然科學基金、山東省自然科學基金及橫向合作課題27項。發表學術論文150余篇，其中以第一作者或通訊作者發表SCI、EI收錄論文65篇，授權國家發明專利6項；榮獲山東省科技進步獎二等獎、濰坊市科技進步獎二等獎、濟南市科技進步獎三等獎等地廳級以上的科技成果獎15項。擔任青島市農產品加工與質量安全工程研究中心負責人。

主編、副主編和參編《食品化學》《食品工藝學》《高級食品化學》等教材專著10部。榮獲山東高校十大師德標兵提名獎，被評為山東省教育系統女職工建功立業標兵、青島市高校教學名師等。

|專欄介紹|

淀粉是由葡萄糖聚合而成的高分子碳水化合物，是人體主要能源物質和重要的工業原料之一，其來源廣泛、價格低廉，廣泛應用于食品、化妝品、造紙、醫藥、紡織等領域。

天然淀粉自身結構的缺陷限制了淀粉在食品工業中的應用：在食品加工過程中，淀粉極易發生老化等現象；面制食品加工過程中，淀粉的凝膠黏彈性較差，影響產品品質的提高；淀粉基食品的不合理膳食會引起血糖快速升高，導致機體糖代謝失衡。

通過物理等手段對淀粉進行改性，如熱處理、添加外源親水膠體、氨基酸、脂肪酸等，可提高淀粉的性質或引入新特性，改善淀粉基食品品質，如糊化特性、流變特性、質構特性、消化特性等，從而擴大淀粉基產品在食品領域內的應用，為開發適合糖尿病病人食用的功能食品提供理論依據。

作為《糧油食品科技》第四屆編委會委員，我主持的“淀粉改性和品質改善”特約專欄，組織了從事相關方向研究的學者，撰寫了關于淀粉改性的綜述和研究性論文5篇。圍繞熱處理和添加外源物質兩種物理方法對淀粉的改性，研究其對淀粉糊化特性、流變特性、熱特性、結晶結構等性質的影響。旨在與同行交流，為我國發展改性淀粉食品提供一些參考。

熱處理改性是通過加熱方式對淀粉進行改性，工藝簡單、易操作、無污染、產品安全性高，且不會造成化學物質的殘留及環境污染。不同的熱處理改性方式對淀粉的改性效果不同。該專欄中有3篇論文涉及熱處理改性淀粉：

第1篇《熱處理改性淀粉的理化性質、結構和消化特性的研究進展》綜述，由青島農業大學食品科學與工程學院陳海華教授及其研究團隊撰寫，詳細介紹了近10年來國內外學者關于熱處理改性方式、外源物輔助熱處理、聯合熱處理影響淀粉糊化性質、熱性質、顆粒結構和抗消化能力等方面的研究進展，以期為淀粉熱處理改性方式的選擇及應用提供最新的參考信息，閱讀詳見P114-P122。

第2篇《不同添加量的氨基酸輔助干熱處理對玉米淀粉理化和消化性質的影響》由陳海華教授科研團隊的陳妍碩士研究生等撰寫，研究了天冬氨酸、賴氨酸的添加量對干熱處理玉米淀粉-氨基酸混合物的理化性質和消化特性的影響，結果發現提高氨基酸添加量能降低淀粉糊的峰值黏度、回生值和糊化焓值，抑制淀粉短期老化，提高淀粉糊的相對結晶度和抗性淀粉含量，為制備慢消化淀粉提供理論依據，閱讀詳見P123-P129。

第3篇《擠壓與低溫貯藏對玉米淀粉-月桂酸復合物理化及消化性質的影響》由青島農業大學食品科學與工程學院徐澎聰碩士等撰寫，探究了擠壓處理結合低溫貯藏處理對普通玉米淀粉-月桂酸復合物理化及消化性質的影響，結果表明，擠壓結合低溫貯藏處理能提高淀粉的抗消化能力、糊化焓值和相對結晶度，為制備具有抗消化性功能的淀粉-脂肪酸復合物提供理論基礎，閱讀詳見P130-P138。

國內外大量研究已證明，離子膠、氨基酸等小分子物質可作為外源物質用于淀粉改性，能夠改善淀粉凝膠理化性質和消化性質。本專欄另2篇論文涉及利用外源物質改性淀粉，側重略有不同：

第4篇文章《鈣源及海藻酸鈉/多孔玉米淀粉配比對其凝膠特性的影響》由陳海華教授科研團隊的王雨生副教授等撰寫，以改性淀粉——多孔玉米淀粉（PS）為對象，研究了鈣源及海藻酸鈉（AG）/多孔淀粉質量比r對AG-PS混合凝膠結構、硬度、析水率、溶脹特性等理化性質的影響。結果表明CaCO3可誘導形成結構均勻、致密的凝膠塊，CaCl2則誘導形成具有致密外殼的凝膠珠。該研究對制備開發pH響應型生物活性物質遞送載體具有借鑒作用，閱讀詳見P139-P148。

第5篇文章《海藻酸鈉和刺槐豆膠對小麥淀粉流變學及質構性質的影響》由陳海華教授科研團隊的劉文會碩士等撰寫，研究兩種親水膠體的復配比對小麥淀粉凝膠流變性質和質構性質的影響，發現當海藻酸鈉與刺槐豆膠質量比為1∶1時，可形成結構更致密、彈性性能更強的小麥淀粉凝膠。該研究結果可用于淀粉基食品的開發，為海藻酸鈉和刺槐豆膠在淀粉類食品中的應用提供理論參考，閱讀詳見P149-P157。

——陳海華

2022年7月于山東·青島

（備注：上圖1-圖2源自專欄文章之四《鈣源及海藻酸鈉/多孔玉米淀粉配比對其凝膠特性的影響》。）

圖1 氯化鈣誘導的AG-PS混合凝膠的宏觀照片

圖2 氯化鈣和碳酸鈣誘導的AG-PS混合凝膠掃描電鏡照片

文章終審：孫 輝 專欄策劃：譚洪卓 專欄組稿：陳海華

文章審核：陳海華、譚洪卓 編輯校對：尤夢晨（專欄文章）、李思源（專欄介紹）2022年7月