解决方案 | 超声波-微波协同作用下莲子淀粉-绿茶多酚复合物的理化性质及消化性能分析

Physicochemical properties and digestion of the lotus seed starch-green tea polyphenol complex under ultrasound-microwave synergistic interaction

第一作者：赵蓓蓓
通讯作者：孙思玮，林宏，陈立德，郑宝东，郭泽斌

第一通讯单位: 福建农林大学

发表于：Ultrasonics Sonochemistry
IF：7.279 一区

本文亮点

复杂淀粉，超声微波协同，改性，明确微波，超声波优势，超声波-微波处理；物理化学性质；V型包涵体复合物；DIVRSD模型；较低的消化效率

前言

2018年，Ultrasonics Sonochemistry 杂志在线发表了福建农林大学科研团队在多酚复合物的研究成果。该工作报道了超声波-微波协同作用下莲子淀粉-绿茶多酚复合物的理化性质及消化性能分析。

研发背景

淀粉是一种主要的食品成分，其理化和功能特性在一定程度上决定了淀粉类食品的整体质量。过去几年来，人们一直对淀粉及其衍生物进行改性。研究表明，淀粉的特性可以通过与多种小客体分子（如醇，脂肪酸，氢氧化钾（KOH），碘，调味剂化合物和疏水性有机聚合物形成络合物。

图表分析

Figure 1. 微波（A）和超声处理过的样品（B）的X射线粉末衍射图。“ M”和“ U”分别表示微波和超声波，其后的数字表示其功率。

Figure 2. 微波（“微波处理”）和超声（“超声波处理”）处理过的样品的SEM（1000倍和10000倍）。

Figure 3. UM处理样品的外观特征。

Figure 4. UM处理样品的FTIR分析。该值为1022 / 995cm-1的吸光度比。

Figure 5. UM处理过的样品的X射线粉末衍射图（A）和复合度（B）。

Figure 6. 在DIVRSD模型中消化UM（1000x和20000x）之前和UM处理后（1000x和10000x）180min的SEM图像。

Figure 7. UM处理过的样品的CLSM（多通道叠加和单荧光标记）。

Figure 8. UM处理过的样品的溶解度（A）和溶胀力（B）。

Figure 9. UM处理过的样品的粒度分布。

Figure 10. DIVRSD模型中经UM处理的淀粉的消化效率。。

全文小结

在这项研究中，比较了超声波和微波对淀粉系统的各种影响。两者均增加以研究UM协同相互作用对LS-GTP复合物的理化性质的影响。UM处理是节能和高效的Z有前途的混合技术之一，被证明具有极大地节省微波能量消耗和提高复合物产率的积极作用。结果表明，UM处理引起淀粉晶体区域不可逆的变形，从而释放出直链淀粉，从而促进了LS-GTP复合物的形成。超声功率是主要决定LS-GTP复合物的形态和结晶度的因素。在U200-M175处，LS-GTP配合物表现出C型晶体结构，并且在颗粒表面显示出“粗糙，均匀的网”，称为非包合配合物。更复杂的是在功率高于 400 W处形成有序的V型晶体主体晶格，由许多小的球形晶体形成不规则的“蜂窝”结构。尽管超声解聚可以使淀粉体系变成均匀的体系，但是过度的UM处理却产生相反的效果。总而言之，较低的UM处理超声波功率有利于主要通过氢键形成的非包合物，在氢或强力作用下容易降解。

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XH-300PE型Magicube高压超声波微波协同组合工作站是一款由祥鹄自主研发的将微波、超声波、高压功能协同组合在一起的新一代多功能组合型微波化学工作站，为国际S创，在国内外S次将微波超声波协同组合技术与微波高压技术相结合，利用微波的快速、选择性加热，超声波的振荡、分散及空化作用，以及高压体系下提高溶剂沸点、加速分子运动等优势，实现了高压体系下微波与超声波的协同处理，并可根据用户需求增配紫外光或可见光催化系统及微波水热平行装置和反应前预注气/增压系统。

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