【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者日益增強的保健需求。但這些產(chǎn)品往往未達到研發(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,也未有明確的實驗數(shù)據(jù)加以佐證。為了有針對性地調(diào)控面團結(jié)構(gòu),改善膳食纖維類多糖強化面團的產(chǎn)品品質(zhì),驗證該類產(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)特點變化,闡釋了基于面團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�；蟮腒GM分子鏈脫水自發(fā)聚集成勢能較低的球狀膠團。在50 ℃左右,分子內(nèi)氫鍵鍵合位點改變。持續(xù)加熱至凝膠溫度,膠團不完全解聚集,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 ℃才能實現(xiàn)。2.盡管本文中大量實驗證實KGM在面團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KGM對于面團的結(jié)構(gòu)及其宏觀流變學性質(zhì)都有顯著影響。一方面,KGM可顯著增加面團吸水量,強化固有結(jié)構(gòu),抵抗過度揉制導(dǎo)致的面團結(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),不利于面團的延伸性,特別是在面團醒發(fā)后,面團的抗拉伸強度顯著下降。以上魔芋面團結(jié)構(gòu)的異化被認為是KGM通過改變體系的非共價鍵鍵合狀態(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與淀粉同時存在于體系中時,KGM傾向于附著于淀粉團粒表面,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的消化過程。盡管體外模擬消化試驗表明,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強化面制品、直接補充KGM的消化性后發(fā)現(xiàn),直接補充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、面筋蛋白的非共價相互作用是整體面團結(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個甘露糖殘基的Ｃ６位上有１個己憸基取代，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)在學術(shù)界還沒有定論。近年來報道的分子動力學模擬結(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，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個甘露糖殘基的Ｃ６位上有１個己憸基取代，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)在學術(shù)界還沒有定論。近年來報道的分子動力學模擬結(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，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
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TS213.2

【參考文獻】

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2 簡文杰;姚閩娜;林慧敏;管永光;龐杰;;Formation Mechanism and Stability Study of Konjac Glucomannan Helical Structure[J];結(jié)構(gòu)化學;2010年04期

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

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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;2005年09期

本文編號：2550651