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作为种植面积和产量居世界前列的我国特色经济林果实板栗是重要的休闲食品和食品辅料之一,深受消费者青睐。但板栗中淀粉含量较高,经加工后快消化淀粉含量显著升高,容易导致人体血糖紊乱进而增加2型糖尿病和肥胖等慢性代谢性疾病的风险。目前多采用适合的加工方法来提高淀粉的抗消化性质和营养功能,但同时会伴随淀粉回生性质增强,影响食品品质和缩短货架期。因此,协同调控消化和回生性质是制约淀粉和淀粉类食品发展的瓶颈问题之一。本论文提出在湿热处理环境中引入多酚化合物,通过其与板栗淀粉分子间的非共价相互作用,诱导板栗淀粉多尺度结构演变,进而实现提高板栗淀粉抗消化性质和抑制其回生行为的协同调控,并利用现代分析技术结合密度泛函理论方法阐明相关分子机制。具体相关研究及结论如下:系统探讨了湿热处理过程中体系水分、处理温度和处理时间等加工参数对板栗淀粉消化和回生性质的影响规律。结果显示,湿热处理会导致板栗淀粉中支链淀粉长链发生断裂,形成更多的短支链和直链淀粉分子,促进淀粉分子链的取向、聚集,自组装形成有序结构,从而提高慢消化淀粉SDS和抗消化淀粉RS含量,但同时也促进板栗淀粉的短期和长期回生。利用响应面设计获得湿热处理调控板栗淀粉消化性质的优化工艺:处理温度105°C、体系水分20%、处理时间2h,所得到的湿热处理板栗淀粉的ACE(SDS+RS)含量为18.24%,比原板栗淀粉提高了88.04%,但回生度RD值也升高了16.03%。探究了湿热处理过程中不同结构多酚(表儿茶素/表儿茶素没食子酸酯/原花青素)及其添加量对板栗淀粉消化性质和回生性质的协同调控作用。结果表明,随着多酚添加量的增加,板栗淀粉-多酚复合物的SDS和RS含量不断升高,短期回生率和长期回生率不断降低。在相同添加量时,ACE含量和抗回生率AR值大小次序为表儿茶素复合物>表儿茶素没食子酸酯复合物>原花青素复合物。表明多酚的引入既能有效提高板栗淀粉的抗消化性质又能显著抑制其回生行为,多酚结构和添加量显著影响协同调控效果。利用现代分析技术考察了湿热处理及其多酚复合作用对板栗淀粉多尺度和流变性质的影响。结果显示,板栗淀粉与多酚的分子间非共价作用会提高板栗淀粉的单螺旋结构、双螺旋结构及纳米聚集体致密性,促进V型结晶结构的形成;并随着多酚添加量的增加,这些不同尺度的有序化结构不断增加,无定形结构不断减少;而分子体积较小,柔性较好的表儿茶素对板栗淀粉有序结构增强效果最为明显,分子体积较大的原花青素分子具有较多的羟基基团能与淀粉形成分子间氢键作用促进双螺旋结构生成。此外,多酚与板栗淀粉分子间的氢键作用以及形成的空间位阻效应能有效阻碍淀粉分子链间的聚集缠绕,导致凝胶体系的G’和G’’值均低于湿热处理前后的板栗淀粉,凝胶强度大幅度降低。进一步利用密度泛函理论方法明晰板栗淀粉与不同结构多酚分子间相互作用的方式和差异。ESP定量分析和密度泛函理论计算结果显示,多酚分子中酚基氧是氢键受体的主要作用位点,酚基氢是氢键给体的主要作用位点,多酚苯环结构上的C原子作为氢键受体可与葡萄糖二聚体形成弱氢键作用;RDG散点图显示,葡萄糖二聚体-多酚复合物体系的氢键作用主要分布在多酚苯酚基及葡萄糖二聚体的羟基,范德华力主要分布在整个多酚分子与葡萄糖二聚体之间相互接触的空间区域,而强空间位阻效应集中在多酚苯环及葡萄糖环中的空间区域;AIM理论定量分析结果表明,多酚与葡萄糖二聚体间的氢键作用强弱决定于多酚分子的空间结构,两者之间存在以静电吸引作用占绝对主导的中强度氢键及以静电吸引和色散吸引共同维持的弱氢键作用。不同结构多酚与葡萄糖二聚体之间的氢键相互作用强弱表现为:表儿茶素>原花青素>表儿茶素没食子酸酯。基于上述研究结果建立了湿热处理环境中多酚分子相互作用诱导板栗淀粉多尺度结构演变进而协同调控消化性质和回生性质的物理模型,并提出其分子机制为:多酚是通过疏水和氢键等非共价作用促使板栗淀粉形成不同尺度局部有序结构域,由此抵御淀粉酶的降解作用,实现对板栗淀粉抗消化性质的调控;通过与板栗淀粉分子间的氢键作用阻碍了淀粉分子链的聚集和堆砌,难以形成长程有序结晶结构,而V型结晶复合物的形成却阻碍了直链淀粉为支链淀粉提供晶核,降低重结晶效率,由此抑制了板栗淀粉的回生行为。不同结构多酚分子因空间结构排列和空间位阻效应不同,与淀粉的分子相互作用方式和程度存在差异,所构建的板栗淀粉-多酚复合物的多尺度结构不尽相同,因此对板栗淀粉消化性质和回生性质存在不同的调控效果。本论文所提出和获得的利用多酚分子相互作用对板栗淀粉消化性质和回生性质协同调控的思路、方法及分子机制,具有重要的学术价值和实用意义,可为高品质和营养健康淀粉类食品的创制提供理论依据和技术支撑。