【摘要】：市場上已有許多高纖類功能性面制品,它們的研發(fā)初衷是通過提高膳食纖維類多糖成分來滿足消費(fèi)者日益增強(qiáng)的保健需求。但這些產(chǎn)品往往未達(dá)到研發(fā)預(yù)期,除了口感不佳,外觀缺陷外,其聲稱的如降糖降脂、控制體重等保健功效,也未有明確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以佐證。為了有針對性地調(diào)控面團(tuán)結(jié)構(gòu),改善膳食纖維類多糖強(qiáng)化面團(tuán)的產(chǎn)品品質(zhì),驗(yàn)證該類產(chǎn)品的緩慢消化效果,本文以魔芋葡甘露聚糖(KGM)面團(tuán)為研究對象,深入研究了 KGM在加工過程中可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)變化,闡釋了基于面團(tuán)加工過程的主要成分間相互作用,并嘗試結(jié)合以上結(jié)果驗(yàn)證該類型產(chǎn)品的緩慢消化功效,主要研究結(jié)果如下:1.在堿性條件下持續(xù)加熱,KGM會發(fā)生包含誘導(dǎo)期和兩步膠凝過程的熱致堿誘導(dǎo)凝膠反應(yīng)。分子水平上,KGM的結(jié)構(gòu)演化過程,采用原子力顯微鏡、核磁共振技術(shù),結(jié)合微觀流變和熱分析的方法來研究表征。KGM的脫乙酰反應(yīng)在堿性條件下迅速發(fā)生,消除乙酰基后的KGM分子鏈脫水自發(fā)聚集成勢能較低的球狀膠團(tuán)。在50 ℃左右,分子內(nèi)氫鍵鍵合位點(diǎn)改變。持續(xù)加熱至凝膠溫度,膠團(tuán)不完全解聚集,相鄰KGM分子的非乙�；湶糠志奂赡z膠核區(qū)。相較于膠核形成所在溫度區(qū)間50-70 ℃,第二步納米纖維的凝聚過程只在高溫區(qū)70-90 ℃才能實(shí)現(xiàn)。2.盡管本文中大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)KGM在面團(tuán)形成及熱加工過程中并不能與淀粉、蛋白交聯(lián),但可以確認(rèn)KGM對于面團(tuán)的結(jié)構(gòu)及其宏觀流變學(xué)性質(zhì)都有顯著影響。一方面,KGM可顯著增加面團(tuán)吸水量,強(qiáng)化固有結(jié)構(gòu),抵抗過度揉制導(dǎo)致的面團(tuán)結(jié)構(gòu)軟化坍塌,另一方面,面筋蛋白無法形成連續(xù)的面筋網(wǎng)絡(luò),不利于面團(tuán)的延伸性,特別是在面團(tuán)醒發(fā)后,面團(tuán)的抗拉伸強(qiáng)度顯著下降。以上魔芋面團(tuán)結(jié)構(gòu)的異化被認(rèn)為是KGM通過改變體系的非共價(jià)鍵鍵合狀態(tài),從而影響整體水分狀態(tài)、相容性等物理性質(zhì)產(chǎn)生的間接結(jié)果。KGM與蛋白分子鏈纏繞降低了面筋蛋白分子鏈流動性,導(dǎo)致檢測得到的二硫鍵含量減少。KGM引起的整體低水分含量環(huán)境非常不利于形成穩(wěn)定的面筋蛋白結(jié)構(gòu),二硫鍵的構(gòu)象也趨于不穩(wěn)定狀態(tài)。研究還發(fā)現(xiàn)KGM與淀粉同時(shí)存在于體系中時(shí),KGM傾向于附著于淀粉團(tuán)粒表面,產(chǎn)生明顯的相分離現(xiàn)象,各組分局部濃度上升,極大增加體系黏度。在熱加工過程中,KGM還可延緩淀粉的糊化及面筋蛋白的受熱變性,抑制淀粉粒膨脹、崩解及淀粉分子的重結(jié)晶。3.KGM本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及KGM與淀粉、面筋蛋白在加工過程中發(fā)生的相互作用都會作用于魔芋面團(tuán)的消化過程。盡管體外模擬消化試驗(yàn)表明,KGM濃度越高,小麥淀粉、面筋蛋白的酶解過程越緩慢,但是對比研究了KGM強(qiáng)化面制品、直接補(bǔ)充KGM的消化性后發(fā)現(xiàn),直接補(bǔ)充KGM不利于控制升糖反應(yīng),而KGM與淀粉、面筋蛋白在加工過程中發(fā)生的相互作用可以延緩消化過程,并抑制饑餓感。綜上所述,在加工過程中KGM的超分子結(jié)構(gòu)會顯著改變。KGM與小麥淀粉、面筋蛋白的非共價(jià)相互作用是整體面團(tuán)結(jié)構(gòu)乃至加工性能改變、消化吸收減緩的主要因素之一。
【圖文】：

Ｕ．１魔芋葡甘露聚糖的結(jié)構(gòu)逡逑在分子水平上，ＫＧＭ是由Ｄ－甘露糖和Ｄ－葡萄糖按１．６：１比例隨機(jī)分布，Ｗ邋Ｐ－１，４－糖昔鍵連逡逑接形成的雜多糖（圖１－１）。在主鏈甘露糖的Ｃ３位上存在極少量通過ｐ－ｌ，３－糖巧鍵連接的支鏈，逡逑占主鏈邋１．５％左右（ＫａｔｓｕｒａｙａＫＷａ／．，２００３；邋ＮｉｓｈｉｎａｒｉＫ幻ａ／．，１９９２）。天然的邋ＫＧＭ邋分子的主鏈逡逑上每９－１９個(gè)甘露糖殘基的Ｃ６位上有１個(gè)己憸基取代，僅占單糖總量的５％－１０％，但對于ＫＧＭ逡逑本身的結(jié)構(gòu)及其洛解性、膠凝性都十分重要。逡逑ＣＨｊＯＨ邐ＣＨ＾ＯＣＯＣＨｇ邐ＣＨ＾ＯＨ邐ＣＨｇＯＨ邐—逡逑Ｈ邋ＯＨ邐Ｈ邋ＯＨ邐ｆｉ邋Ｈ邐Ｈ邋Ｈ逡逑圖１－１魔芋葡甘露襄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｋｏｎｊａｃ邋ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ逡逑ＫＧＭ不僅分子組成多樣，結(jié)構(gòu)存在不確定性，特別是ＫＧＭ的水溶性樣品制備有一定難度，逡逑而它對外界環(huán)境條件（如ｐＨ、溫度、含水量）還十分敏感，所Ｗ傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表征手段難Ｗ表征逡逑其二級結(jié)構(gòu)，對于ＫＧＭ的結(jié)構(gòu)在學(xué)術(shù)界還沒有定論。近年來報(bào)道的分子動力學(xué)模擬結(jié)果顯示，逡逑在常溫的水溶液環(huán)境中，ＫＧＭ二級結(jié)構(gòu)主要是非典型的半柔性螺旋鏈（見圖１－２），己憸基是維逡逑持ＫＧＭ分子螺旋結(jié)構(gòu)的重要基團(tuán)，螺旋鏈的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分子聚合度有關(guān)（ＪｉａｎＷＷ邋ａ／．，２０１０）。逡逑紫外可見光吸收光譜及圓二色譜證據(jù)表明在常溫ｐＨ＝７下

Ｕ．１魔芋葡甘露聚糖的結(jié)構(gòu)逡逑在分子水平上，ＫＧＭ是由Ｄ－甘露糖和Ｄ－葡萄糖按１．６：１比例隨機(jī)分布，Ｗ邋Ｐ－１，４－糖昔鍵連逡逑接形成的雜多糖（圖１－１）。在主鏈甘露糖的Ｃ３位上存在極少量通過ｐ－ｌ，３－糖巧鍵連接的支鏈，逡逑占主鏈邋１．５％左右（ＫａｔｓｕｒａｙａＫＷａ／．，２００３；邋ＮｉｓｈｉｎａｒｉＫ幻ａ／．，１９９２）。天然的邋ＫＧＭ邋分子的主鏈逡逑上每９－１９個(gè)甘露糖殘基的Ｃ６位上有１個(gè)己憸基取代，，僅占單糖總量的５％－１０％，但對于ＫＧＭ逡逑本身的結(jié)構(gòu)及其洛解性、膠凝性都十分重要。逡逑ＣＨｊＯＨ邐ＣＨ＾ＯＣＯＣＨｇ邐ＣＨ＾ＯＨ邐ＣＨｇＯＨ邐—逡逑Ｈ邋ＯＨ邐Ｈ邋ＯＨ邐ｆｉ邋Ｈ邐Ｈ邋Ｈ逡逑圖１－１魔芋葡甘露襄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｋｏｎｊａｃ邋ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ逡逑ＫＧＭ不僅分子組成多樣，結(jié)構(gòu)存在不確定性，特別是ＫＧＭ的水溶性樣品制備有一定難度，逡逑而它對外界環(huán)境條件（如ｐＨ、溫度、含水量）還十分敏感，所Ｗ傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表征手段難Ｗ表征逡逑其二級結(jié)構(gòu)，對于ＫＧＭ的結(jié)構(gòu)在學(xué)術(shù)界還沒有定論。近年來報(bào)道的分子動力學(xué)模擬結(jié)果顯示，逡逑在常溫的水溶液環(huán)境中，ＫＧＭ二級結(jié)構(gòu)主要是非典型的半柔性螺旋鏈（見圖１－２），己憸基是維逡逑持ＫＧＭ分子螺旋結(jié)構(gòu)的重要基團(tuán)，螺旋鏈的形態(tài)結(jié)構(gòu)與分子聚合度有關(guān)（ＪｉａｎＷＷ邋ａ／．，２０１０）。逡逑紫外可見光吸收光譜及圓二色譜證據(jù)表明在常溫ｐＨ＝７下
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS213.2

【參考文獻(xiàn)】

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3 龐杰;孫玉敬;莊昱;葉炳鴻;孫遠(yuǎn)明;;Dynamics Study of the Influence of Temperature on Konjac Glucomannan Saline Solution’s Viscosity[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2008年04期

4 龐杰;孫玉敬;楊幼慧;陳緣緣;陳藝勤;孫遠(yuǎn)明;;Studies on Hydrogen Bonding Network Structures of Konjac Glucomannan[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2008年04期

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6 龐杰;孫玉敬;孫遠(yuǎn)明;;Studies on Single Chain Structure of Konjac Glucomannan[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2006年12期

7 龐杰,孫玉敬,管永光,田世平;Studies on the Effect of Structure to Property Stability of Glucomannan[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2005年09期

本文編號：2550650