马铃薯加工团队揭示了可溶性膳食纤维对马铃薯淀粉功能特性的调控作用

近日，中国农业科学院农产品加工研究所马铃薯加工与品质调控创新团队探究了不同分子量马铃薯可溶性膳食纤维对马铃薯淀粉糊化特性、流变学特性和机械性能的调控作用，相关研究成果发表在国际食品期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（JCR一区，IF＝8.5）上。加工所2023级中比联合培养博士研究生张珍珍为论文第一作者，胡宏海研究员和刘倩楠助理研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2024YFF1105603-5）和国家马铃薯产业技术体系（CARS-09-P27）的资助。

传统研究推测淀粉与非淀粉多糖主要通过两种机制发生相互作用, 一是非淀粉多糖粘附在淀粉颗粒表面，形成物理屏障；二是非淀粉多糖嵌入淀粉颗粒中，限制其糊化作用。然而，目前的表征方法存在局限性，并且少有研究揭示可溶性膳食纤维嵌入淀粉孔洞作用机制的原因和影响因素。

本研究探讨了马铃薯可溶性膳食纤维（PSDF）分子量对马铃薯淀粉（PS）糊化的影响。研究表明，粗PSDF可以延缓淀粉糊化，并显著改善淀粉凝胶的粘弹性和结构有序性。不同分子量的PSDF对PS的理化性质影响不同，高分子量马铃薯可溶性膳食纤维（PSDF-H）主要通过附着在淀粉颗粒表面，限制其破裂并减小其粒径，从而降低淀粉粘度、储能模量和损耗模量；而低分子量马铃薯可溶性膳食纤维（PSDF-L）能显著提高淀粉凝胶的储能模量和损耗模量，使凝胶更加均匀致密。此外，PSDF-L可以增加淀粉颗粒的片层厚度，抑制淀粉水合，延缓淀粉糊化。大振幅振荡剪切分析表明，PSDF-L/PS凝胶具有更强的凝胶强度。

本研究阐明了膳食纤维分子量对淀粉糊化及凝胶特性的调节作用，从而促进了马铃薯膳食纤维的高值化利用。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.147211

图文摘要