加工所揭示糊化调控大米淀粉纳米颗粒形成机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所植物化学组分与组学研究创新团队系统探究了不同糊化方式和糊化时间对纳米沉淀法制备大米淀粉纳米颗粒（RSNPs）结构和功能特性的影响。相关研究成果发表于国际期刊《食品亲水胶体（Food Hydrocolloids）》（JCR一区，IF：13.8）。加工所2024级客座博士生朱斌为论文第一作者，佟立涛研究员与东北农业大学李杨教授为共同通讯作者。

天然大米淀粉因具有半结晶结构和丰富的分子内氢键，在冷水中几乎不溶，严重制约其加工适用性。纳米化转化是实现淀粉高值化利用的重要途径，其中纳米沉淀法因操作简便、反应条件温和，被广泛用于淀粉纳米颗粒的制备。糊化是纳米沉淀法不可或缺的前处理步骤，不同糊化方式可改变淀粉的分散状态和分子链结构，进而影响纳米颗粒的形成及其最终性能。因此，系统解析糊化处理方式及时间对纳米沉淀过程的作用规律，对于实现性能稳定的淀粉纳米颗粒的可控制备具有重要意义。

研究发现，在水热糊化、冷糊化和热碱糊化三种方式下，糊化30分钟所制备的RSNPs均表现出粒径较小、分散性较好的特征。与天然大米淀粉相比，RSNPs的表观直链淀粉含量降低，碘结合能力提高，支链淀粉链长分布亦发生明显变化。多光谱分析结果表明，糊化30分钟制备的RSNPs具有较高的短程有序结构和长程有序结构。此外，RSNPs的溶解度、持水性和疏水性较天然淀粉均有显著提升。其中，冷糊化与热碱糊化更有助于获得高溶解度的RSNPs（最高可达84.51%），而热碱糊化制备的RSNPs表现出优异的两亲性（接触角范围为97.83°–110.52°）。该研究揭示了大米淀粉经不同糊化处理后的纳米沉淀机制及其结构与功能特性转变规律，为淀粉纳米颗粒的理性设计和应用开发提供了理论依据。

该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2026.113050