淀粉-脂肪酸復(fù)合物的研究進(jìn)展

竇博鑫 李明玉 張煜 劉穎 張娜

摘要：文章綜述了淀粉-脂肪酸復(fù)合物的復(fù)合機(jī)理、制備方法及條件，重點(diǎn)討論了影響淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成的因素，發(fā)現(xiàn)淀粉結(jié)構(gòu)、脂質(zhì)結(jié)構(gòu)、脂質(zhì)濃度以及不同工藝參數(shù)對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的影響很大，并以此為基礎(chǔ)探究復(fù)合物對(duì)淀粉性質(zhì)的影響，綜述了淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在淀粉基食品中的應(yīng)用進(jìn)展，以期為進(jìn)一步推廣和完善淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：淀粉-脂肪酸復(fù)合物；淀粉結(jié)構(gòu)；脂質(zhì)結(jié)構(gòu)；制備方法；復(fù)合機(jī)理

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.2????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???? 文章編號(hào)：1000-9973（2023）12-0206-07

Research Progress of Starch-Fatty Acid Complex

DOU Bo-xin1， LI Ming-yu1， ZHANG Yu1，2， LIU Ying1， ZHANG Na1*

（1.College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150028， China;

2.School of Food and Environmental Engineering， East University of

Heilongjiang， Harbin 150076， China）

Abstract： In this paper， the complex mechanism， preparation methods and conditions of starch-fatty acid complex are reviewed， and the factors affecting the formation of starch-fatty acid complex are emphatically discussed. It is found that the structure of starch structure， lipid structure， lipid concentration and different process parameters have great effects on the starch-fatty acid complex. Based on this， the effect of the complex on the properties of starch is explored， and the application progress of starch-lipid complex in starch-based foods is reviewed， in order to provide references for further promotion and improvement of the application of starch-lipid complex in food industry.

Key words： starch-fatty acid complex; starch structure; lipid structure; preparation method; complex mechanism

大米、玉米、小麥等谷物和薯類(lèi)的塊莖中存在著大量的淀粉。直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種直線(xiàn)鏈段大分子聚合物共同構(gòu)成天然淀粉[1]。淀粉顆粒具有1～100 mm的直徑分布，有多邊形、球形、扁豆形等形狀[2]。在特定的溶劑或加熱條件下，直鏈淀粉可以形成單螺旋結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)很容易與碘、脂肪酸等配體形成復(fù)合物[3]。脂質(zhì)是一種人體所需的必要營(yíng)養(yǎng)素，它擁有許多生物功能，還因?yàn)樗邆浼逭ㄐ?、起酥性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)異特性，所以在食品加工中得到了廣泛的應(yīng)用，可以提高食品的風(fēng)味和口感，同時(shí)，脂質(zhì)還是一種很好的配體[4]。

淀粉-脂肪酸復(fù)合物是將淀粉與脂肪酸作用在一起，直鏈淀粉存在螺旋結(jié)構(gòu)，且含有疏水空洞，脂肪酸可以進(jìn)入其中或脂肪酸所含有的羧基與淀粉的羥基發(fā)生反應(yīng)形成酯鍵，進(jìn)而黏附在淀粉顆粒表面，將整個(gè)淀粉顆粒都包裹起來(lái)，從而形成淀粉-脂肪酸復(fù)合物[5]。淀粉-脂肪酸復(fù)合物相對(duì)穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)賦予了它多種功能性質(zhì)，例如：較低的溶解度、較高的膨脹性、較高的熱穩(wěn)定性、抗消化性以及優(yōu)異的成膜性等，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物又被稱(chēng)為RS5型抗性淀粉[6]。

1 淀粉-脂肪酸復(fù)合物制備方法及機(jī)理

1.1 冷凍法

冷凍法分為快速冷凍與慢速冷凍兩個(gè)溫度變化過(guò)程，在冷凍過(guò)程中淀粉結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，分子被破壞，形成疏松多孔的形態(tài)，從而與脂肪酸結(jié)合而形成淀粉-脂肪酸復(fù)合物。快速冷凍，復(fù)合物的結(jié)構(gòu)變化小，而緩慢冷凍時(shí)，淀粉的結(jié)構(gòu)被破壞程度較大，復(fù)合物的結(jié)構(gòu)有較大變化。Molina等[7]使用熱臺(tái)偏振光視頻顯微鏡原位分析了加熱過(guò)程中冷凍和水可及性對(duì)淀粉糊化的影響。結(jié)果表明，冷凍延遲了糊化程度，當(dāng)水含量降低時(shí)，冷凍和非冷凍樣品之間不同糊化程度的溫度范圍減小。

1.2 加熱法

加熱法主要是在100 ℃左右的溫度下，將淀粉與脂肪酸混合并攪拌一定時(shí)間，在溫度的作用下淀粉顆粒逐漸糊化，內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞，使直鏈淀粉螺旋鏈?zhǔn)嬲勾蜷_(kāi)，脂類(lèi)物質(zhì)在疏水作用下進(jìn)入螺旋內(nèi)部，緩慢冷卻后形成復(fù)合物。Morales-Sánchez等[8]通過(guò)加熱改變玉米淀粉物理化學(xué)性質(zhì)的受控方法。XRD表明加熱使淀粉結(jié)構(gòu)由斜方晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)棰跣途w結(jié)構(gòu)，具有更強(qiáng)的抗消化性。

1.3 靜態(tài)超高壓法

靜態(tài)超高壓法需要將淀粉進(jìn)行預(yù)處理，之后放入密閉空間內(nèi)，使其產(chǎn)生高壓，此時(shí)淀粉被壓縮，與液體介質(zhì)發(fā)生糊化，同時(shí)與脂類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)制備出淀粉-脂肪酸復(fù)合物。Jia等[9]研究高靜壓力制備直鏈淀粉-脂肪酸配合物，結(jié)果表明，直鏈淀粉-油酸配合物在所有條件下的相對(duì)結(jié)晶度和絡(luò)合指數(shù)值最高，脂肪酸位于直鏈淀粉螺旋內(nèi)核之間，并且它們也被困在復(fù)合物的無(wú)定形薄片內(nèi)。

1.4 高壓均質(zhì)法

高壓均質(zhì)法是將淀粉顆粒及脂質(zhì)加入均質(zhì)閥的微小空隙中，從而產(chǎn)生高壓流體，經(jīng)過(guò)剪切、撞擊、高壓、空穴作用等，在高剪切力的作用下，淀粉顆粒和脂肪酸分散均勻，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，與脂類(lèi)物質(zhì)發(fā)生復(fù)合的效率提高。Cui等[10]研究了飽和脂肪酸鏈長(zhǎng)和添加量對(duì)高壓均質(zhì)制備的水稻淀粉-脂肪酸配合物多尺度結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，高壓均質(zhì)處理的淀粉呈現(xiàn)出具有更高短程有序結(jié)構(gòu)的Ⅴ型晶體。隨著脂肪酸鏈長(zhǎng)或添加量的增加，高壓均質(zhì)處理的淀粉單螺旋含量、結(jié)晶度、有序結(jié)構(gòu)程度和熱穩(wěn)定性均增加。

1.5 蒸汽噴射蒸煮法

蒸汽噴射蒸煮法是由于高壓蒸汽產(chǎn)生高溫和高剪切力，從而破壞淀粉顆粒，使脂肪酸與直鏈淀粉發(fā)生反應(yīng)，生成直鏈淀粉-脂肪酸復(fù)合物。Fanta等[11]研究直鏈淀粉包涵體復(fù)合物的噴射分散體形成的球晶是否可以修飾用于納米顆粒合成。通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射分析和SEM分析，結(jié)果表明，可以形成直徑為63～375 nm的納米顆粒，且淀粉-脂肪酸復(fù)合物由V6直鏈淀粉復(fù)合物組成。

1.6 擠壓法

擠出工藝是一種加工工藝，它是指將原材料通過(guò)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的孔，在單、雙螺桿的擠壓下，使材料成型，并形成一種特殊的組織狀態(tài)。于小帥等[12]為提高淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物制備效率，以高直鏈玉米淀粉和胡麻油為原料，雙螺桿擠壓為核心制備技術(shù)制備復(fù)合物，并進(jìn)行測(cè)定分析。結(jié)果表明，擠壓淀粉-脂肪酸復(fù)合物有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性、抗消化特性和較低的黏彈性。

1.7 二甲基亞砜溶劑法

二甲基亞砜是具有高介電常數(shù)和較大偶極矩的液體，呈油狀，它具有很強(qiáng)的水溶性，可以將淀粉與脂肪溶在一起，讓它們互相作用，彼此之間的成分進(jìn)行交疊，從而形成淀粉-脂肪酸復(fù)合物。Zabar等[13]在實(shí)驗(yàn)中選擇二甲基亞砜作為溶劑，將直鏈淀粉和脂肪酸溶解在其中，證明二甲基亞砜溶劑法制備復(fù)合物的可行性。

1.8 堿液分散法

在堿性溶液中，淀粉可以形成具有較好分散性的淀粉糊，向淀粉糊中添加脂質(zhì)，使其發(fā)生反應(yīng)，設(shè)定溫度，并對(duì)其進(jìn)行保溫，再用酸調(diào)pH值，反應(yīng)體系為偏酸性后，經(jīng)沖洗、離心、真空干燥制得淀粉-脂肪酸復(fù)合物。Seo等[14]使用高直鏈玉米淀粉和C18脂肪酸在溫度、pH和反應(yīng)時(shí)間不同反應(yīng)條件下制備包合復(fù)合物，結(jié)果顯示，硬脂酸在復(fù)合物形成中最有效，亞油酸效果不明顯。在90 ℃下反應(yīng)24 h，在使用硬脂酸和油酸的復(fù)合物形成中提供了最大的回收率（約75%）。然而，當(dāng)反應(yīng)較短時(shí)間（6 h，90 ℃）時(shí)，亞麻酸可以達(dá)到其最大回收率（>70%），這充分說(shuō)明在堿液分散后復(fù)合效果更好。

1.9 酶解法

酶是具有生物活性的一類(lèi)蛋白質(zhì)，可以利用酶解反應(yīng)的特異性制備淀粉-脂肪酸復(fù)合物，但對(duì)反應(yīng)體系的要求高，部分酶解法的提取效率較低，因此，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中受到一定限制。 Nomura等[15]進(jìn)行磷酸化酶催化的聚合反應(yīng)，形成直鏈淀粉-聚（乙醇酸-ε-己內(nèi)酯）包合物。產(chǎn)物的X射線(xiàn)衍射圖顯示了由直鏈淀粉和客體化合物組成的包涵體復(fù)合物引起的典型衍射峰，從而證明酶解效果顯著。

1.10 淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成機(jī)理

直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有疏水性，疏水性配體在疏水引力和氫鍵的相互作用下進(jìn)入直鏈淀粉螺旋空腔中，形成淀粉-脂肪酸復(fù)合物[16]。 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成概括為三部分：首先，在水溶劑的參與下，淀粉中直鏈淀粉通過(guò)壓力、溫度、pH、酶等作用結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，形成空腔；其次，在外界環(huán)境作用下，非極性部分的脂肪酸等在疏水作用下進(jìn)入淀粉螺旋空腔內(nèi)，與螺旋層形成范德華力和氫鍵；最后，去除多余水分后，直鏈淀粉與脂質(zhì)絡(luò)合得更加緊密，進(jìn)而形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物[17]。

1.11 各種方法比較

淀粉-脂質(zhì)/脂肪酸復(fù)合物的制備方法見(jiàn)表1。

2 影響淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成的因素

2.1 淀粉種類(lèi)、含量、聚合度對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的影響

淀粉的種類(lèi)、含量、聚合度會(huì)對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成、結(jié)構(gòu)的有序性造成影響。Nebesny等[18]以8個(gè)不同類(lèi)型的小麥為材料，對(duì)其所含的直鏈淀粉-脂類(lèi)復(fù)合物進(jìn)行了分析，并對(duì)其含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，淀粉種類(lèi)對(duì)直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物含量有影響。Ai等[19]研究也證明由于淀粉的來(lái)源不同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，使得與脂肪酸復(fù)合后的產(chǎn)物有著不同的性質(zhì)。直鏈淀粉的含量能增加其與脂肪酸的復(fù)合程度，研究表明，高直鏈玉米淀粉、玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉和木薯淀粉與脂質(zhì)復(fù)合后，高直鏈淀粉通常能夠形成較多的復(fù)合物[20]。直鏈淀粉的聚合度也會(huì)對(duì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。Putseys等[21]將單分散短鏈無(wú)定形或半結(jié)晶直鏈淀粉-甘油單硬脂酸酯（GMS）絡(luò)合物添加到糊化并使其冷卻的淀粉分散體中，觀(guān)察到直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物對(duì)淀粉凝膠特性的影響最大并會(huì)降低其消化速率，說(shuō)明直鏈淀粉的聚合度對(duì)淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成及結(jié)構(gòu)特性有影響。

2.2 脂肪酸的種類(lèi)與類(lèi)型對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的影響

不同種類(lèi)、不同鏈長(zhǎng)和不飽和度的多少均會(huì)對(duì)復(fù)合物的形成及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響[22]。Tufvesson等[23]研究脂肪酸和對(duì)應(yīng)單甘酯對(duì)復(fù)合物形成的區(qū)別，研究表明，淀粉與脂肪酸形成復(fù)合物更快速，但淀粉與單甘酯反應(yīng)更易形成Ⅱ型復(fù)合物。短鏈脂肪酸與淀粉的作用力強(qiáng)，易形成復(fù)合物，但鏈長(zhǎng)過(guò)短（<10個(gè)碳）的脂肪酸更易溶于水，不易穩(wěn)定存在[24]。Sun 等[25]研究脂肪酸鏈長(zhǎng)和不飽和度對(duì)玉米淀粉-脂肪酸復(fù)合物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的影響。研究表明，不飽和脂肪酸的配合物比飽和脂肪酸的配合物具有更高的RS和SDS含量。脂肪酸結(jié)構(gòu)顯著影響復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響其理化和消化性質(zhì)。

2.3 脂肪酸的濃度及分散性對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的影響

配體的濃度和溶解性等都會(huì)影響復(fù)合物的生成，而配體與淀粉的比值又是決定復(fù)合物性質(zhì)的關(guān)鍵。Sun等[26]研究考察了油酸含量（2%、6%、10%、14%，淀粉干基）對(duì)玉米淀粉-油酸復(fù)合物結(jié)構(gòu)和體外消化性的影響。研究表明，制備的淀粉-10%油酸復(fù)合物比其他復(fù)合物具有更大的短程分子有序度，因此，油酸含量是改變復(fù)合物結(jié)構(gòu)的重要因素，進(jìn)一步影響了它們的消化性。Thachil等[27]研究了肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸米粉對(duì)直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物形成、水溶性和糊化性能的影響，結(jié)果表明，脂肪酸的加入均提高了米粉的糊化溫度、峰值黏度，并且在適當(dāng)?shù)谋壤斜M可能多地添加脂肪酸進(jìn)行復(fù)合會(huì)增加產(chǎn)率。

2.4 不同工藝參數(shù)對(duì)淀粉-脂肪酸復(fù)合物的影響

淀粉-脂肪酸復(fù)合時(shí)所需時(shí)間、溫度、溶液pH值、含水量等因素對(duì)復(fù)合物的形成及性質(zhì)有著一定的影響。在制備過(guò)程中，通常是幾個(gè)參數(shù)共同交互影響復(fù)合物的形成。在90 ℃以上時(shí)，能形成結(jié)構(gòu)有序的Ⅱ型復(fù)合物；低水分含量也有利于促進(jìn)Ⅱ型復(fù)合物合成，反之水分含量增高會(huì)抑制復(fù)合物的形成。Garcia等[28]對(duì)不同濃度甘油單硬脂酸酯與不同淀粉制備的Ⅴ型直鏈淀粉配合物的形貌和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，在115～120 ℃溫度范圍內(nèi)，所有的包合物都呈現(xiàn)Ⅴ型結(jié)構(gòu)，并伴隨著吸熱量的分解，形成了Ⅱ型復(fù)合物，并且當(dāng)含水量較少時(shí)，能產(chǎn)生更多的Ⅱ型復(fù)合物。在酸性環(huán)境下，可以通過(guò)沉淀形成包含脂肪酸的不溶于水的復(fù)合物，在中性或弱堿性環(huán)境下，可以與可溶性的鹽發(fā)生相互作用，抑制直鏈淀粉的回生，從而更容易形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物。Niu等[29]對(duì)鹽在小麥中的作用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，pH可以通過(guò)影響脂肪酸的溶解程度，進(jìn)而影響淀粉-脂肪酸復(fù)合體的形成。

2.5 影響淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成的因素

影響淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成的因素見(jiàn)表2。

3 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉性質(zhì)的影響

3.1 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉糊化性質(zhì)的影響

淀粉糊化顯著影響它們的理化性質(zhì)和功能性質(zhì)，在糊化過(guò)程中，淀粉的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了由有序到無(wú)序的變化。淀粉顆粒與水分結(jié)合后，發(fā)生了膨脹，部分直鏈淀粉從淀粉顆粒中溶出，并且在外界環(huán)境中形成連續(xù)的基質(zhì)，隨著基質(zhì)的增多，體系的黏度也會(huì)逐步提高，最終會(huì)導(dǎo)致淀粉顆粒凝膠化[30]。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物可以對(duì)淀粉顆粒膨脹起到抑制作用。Cozzolino等[31]研究脂質(zhì)或脂肪酸對(duì)大麥淀粉糊化特性的影響，并使用快速黏度分析儀（RVA）進(jìn)行分析，結(jié)果表明，脂肪酸的鏈長(zhǎng)及不飽和度會(huì)影響RVA參數(shù)，長(zhǎng)鏈和高不飽和度會(huì)降低復(fù)合物的糊化程度。

3.2 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉熱力學(xué)性質(zhì)的影響

由于溫度不同，淀粉-脂肪酸復(fù)合物的熱穩(wěn)定性不同，較高的溫度所形成的復(fù)合物的熱穩(wěn)定性更高[32]。Liu等[33]研究了支鏈淀粉酶脫支對(duì)玉米淀粉（蠟質(zhì)、正常和高直鏈淀粉）-月桂酸單甘油酯（GML）復(fù)合物性質(zhì)的影響。研究表明，淀粉經(jīng)脫支處理后Ⅴ型特征衍射峰變得更加明顯。熱性質(zhì)表明脫支淀粉-GML復(fù)合物的熔化焓更高。淀粉的膨脹勢(shì)和水解度隨著直鏈淀粉含量的增加而降低。

3.3 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉流變學(xué)特性的影響

隨著剪切速度的增加，淀粉糊化過(guò)程中的黏度下降，呈現(xiàn)出非牛頓型假塑性流體，添加脂肪酸以形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物，從而影響淀粉糊的流變特性[34]。Li等[35]研究了不同脂肪酸類(lèi)型（肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸）對(duì)高溫下淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物特性的影響。結(jié)果表明，碳鏈較短或雙鍵數(shù)量較多的脂肪酸有助于Ⅴ型淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成并且在高溫下處理的樣品的結(jié)晶、熱、流變和消化性質(zhì)受到顯著影響。

3.4 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉回生的影響

淀粉的老化是水分的遷移、淀粉的重結(jié)晶、淀粉-蛋白質(zhì)的交互作用所造成的。在脂肪加入到淀粉中后，會(huì)和淀粉中的直鏈淀粉發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生不溶于水的復(fù)合物，從而減少水分的遷移，抑制淀粉與蛋白的相互作用，延緩淀粉的無(wú)序、無(wú)定形向有序的晶體轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致老化的作用，達(dá)到預(yù)防食品硬化的目的。Mariscal-Moreno等[36]研究了棕櫚酸添加量對(duì)支鏈淀粉回生的影響，結(jié)果表明，棕櫚酸含量為1.0%和1.5%的玉米餅比不含棕櫚酸的玉米餅更軟，這種變化與淀粉回生的減少有關(guān)。質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)表明，回生減少直接影響玉米餅的質(zhì)地。

3.5 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉消化性質(zhì)的影響

復(fù)合物的水解程度受鏈長(zhǎng)和消化酶活性的影響，在低酶活條件下，只有無(wú)定形物質(zhì)被降解，而在胃腸道中Ⅰ型復(fù)合物被水解[37]。Zheng等[38]研究選擇消化率可控的大米淀粉-油酸復(fù)合物作為喂養(yǎng)大鼠的高脂飼料的補(bǔ)充飼料，結(jié)果表明，大米淀粉-油酸復(fù)合物補(bǔ)充劑能顯著降低大鼠體重，改善血清脂質(zhì)，這可能與淀粉-脂肪酸復(fù)合產(chǎn)生抗性淀粉含量有關(guān)。Zhang等[39]研究了月桂酸絡(luò)合脫支高直鏈玉米淀粉的結(jié)構(gòu)特征和消化性。結(jié)果表明，脫支時(shí)間影響慢消化淀粉含量，延長(zhǎng)脫支時(shí)間可獲得更高的抗性淀粉含量。Okumus等[40]和Kawai等[41]研究表明無(wú)論碳鏈長(zhǎng)短或飽和度高低，與淀粉形成復(fù)合物后都顯著提高了淀粉的抗消化性。

3.6 淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成對(duì)淀粉性質(zhì)的影響

淀粉性質(zhì)受到淀粉-脂肪酸復(fù)合物形成的影響，尤其體現(xiàn)在對(duì)淀粉糊化、流變、熱力學(xué)、回生、消化等性質(zhì)的影響上。淀粉-脂肪酸復(fù)合物可以降低淀粉顆粒的糊化速度，鏈長(zhǎng)越長(zhǎng)且濃度越高，糊化所需時(shí)間越長(zhǎng)。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在較高溫度下所形成的復(fù)合物的熱穩(wěn)定性更高。脂肪酸的添加量不同影響淀粉糊的流變特性。脂肪在加入淀粉后，與直鏈淀粉發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生不溶于水的復(fù)合物，延緩淀粉的無(wú)序、無(wú)定形向有序的晶體轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致老化的作用，達(dá)到預(yù)防食品硬化的目的。淀粉-脂肪酸復(fù)合物的形成使得淀粉更不易被酶分解，提高淀粉的抗消化性。

4 淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的應(yīng)用

4.1 成膜性

淀粉-脂肪酸復(fù)合物具有能形成分子薄膜的特點(diǎn)，淀粉與不同類(lèi)型的脂質(zhì)相互作用制備淀粉基薄膜，這種薄膜具有一定的功能性，具有防潮、防水、可降解等優(yōu)點(diǎn)。Thakur等[42]探究了不同脂肪酸與大米淀粉形成的復(fù)合膜的影響，結(jié)果表明，摻入脂肪酸后薄膜表面變得更加光滑。碳鏈長(zhǎng)度是形成復(fù)合物的主要決定因素，進(jìn)一步影響了薄膜的屬性。在薄膜中添加脂肪酸可改善薄膜的厚度、滲透性、透明度、拉伸性能，并可用于定制具有增強(qiáng)性能和未來(lái)水果涂層應(yīng)用的可生物降解的食用薄膜。

4.2 緩釋劑

淀粉-脂肪酸復(fù)合物具有抗消化性，將一些生物活性化合物包埋在淀粉-脂肪酸復(fù)合物中，產(chǎn)生緩釋的目的，因此可作為生物活性化合物的微載體或納米載體，用于食品和營(yíng)養(yǎng)食品中的靶向傳遞和控制釋放。Bamidele等[43]將普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉與不同添加量的抗壞血酸棕櫚酸酯反應(yīng)，并對(duì)包埋效果進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高直鏈玉米淀粉與普通玉米淀粉相比，其與抗壞血酸棕櫚酸酯的結(jié)合效果更好。Rostamabadi等[44]對(duì)淀粉基納米作為載體運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)藥物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同的淀粉基納米結(jié)構(gòu)，包括淀粉納米顆粒、淀粉納米晶體、淀粉納米纖維，甚至納米螺旋直鏈淀粉結(jié)構(gòu)，由于其獨(dú)特的特性，例如無(wú)毒、可利用性、生物相容性和生物降解性，為食品生物活性成分的保護(hù)和遞送提供了許多益處。

4.3 抗性淀粉

抗消化淀粉是指在人體的小腸內(nèi)不能夠消化降解的淀粉，對(duì)身體的健康有明顯的作用[45]。大量研究證明淀粉-脂肪酸復(fù)合物（RS5）是合適的抗性淀粉種類(lèi)。在相同的脂肪酸添加量條件下，不飽和脂肪酸復(fù)合型抗性淀粉的抗消化性更高。Cervantes-Ramírez等[46]將不同濃度的硬脂酸、油酸、玉米油與大米淀粉復(fù)合擠壓，結(jié)果表明，復(fù)合物的抗性較原淀粉有顯著增加。Hasjim等[47]研究了玉米淀粉-棕櫚酸復(fù)合物對(duì)血糖的影響，研究表明，淀粉-脂肪復(fù)合物具有改善餐后血漿葡萄糖和胰島素濃度的作用?？傊矸?脂質(zhì)復(fù)合物將在功能多樣性角度為糖尿病患者建立合理的膳食營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃。

4.4 生產(chǎn)低熱量低脂食品

淀粉-脂肪酸復(fù)合物作為脂肪替代品，在開(kāi)發(fā)低熱量食品方面有潛在的應(yīng)用[48]。淀粉-脂肪酸復(fù)合物可以提供滑膩的口感和良好的可塑性，可以在冰淇淋、奶酪、面包等食品中應(yīng)用。Singh等[49]將高直鏈玉米淀粉在油酸存在下在過(guò)量蒸汽噴射炊具中煮熟。使直鏈淀粉與脂肪酸形成螺旋包涵體復(fù)合物，這些復(fù)合材料用于1%～13%的脂肪代替蛋糕糖衣制備中的起酥油，指出了淀粉-脂質(zhì)復(fù)合材料的潛在新應(yīng)用，為消費(fèi)者提供了健康替代品的新產(chǎn)品。

5 展望

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在調(diào)節(jié)人體血糖、脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的靶向緩釋、食品工業(yè)規(guī)?；?、淀粉基新型營(yíng)養(yǎng)食品的開(kāi)發(fā)方面仍具有巨大的應(yīng)用前景。目前，淀粉-脂肪酸復(fù)合物的結(jié)構(gòu)特性、消化特性已被廣泛研究，但仍有許多亟待解決的問(wèn)題，例如改良現(xiàn)有加工方式、使用新技術(shù)解決生產(chǎn)加工方面的問(wèn)題；深入研究食品加工過(guò)程中淀粉與脂肪酸二元復(fù)合物或淀粉、脂肪酸和蛋白質(zhì)三元復(fù)合物的相互作用機(jī)制及可食用淀粉類(lèi)添加劑的應(yīng)用等，從而為淀粉基食品的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)提供重要意義。

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收稿日期：2023-06-15

基金項(xiàng)目：黑龍江省“百千萬(wàn)”工程科技重大專(zhuān)項(xiàng)（2020ZX08B020）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32072258）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD2100902-3）；黑龍江省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)研究課題（基地專(zhuān)項(xiàng)）（22329）

作者簡(jiǎn)介：竇博鑫（1987－），女，高級(jí)工程師，博士，研究方向：食品生物化學(xué)與檢測(cè)。

*通信作者：張娜（1979－），女，教授，博士，研究方向：植物蛋白質(zhì)。