近日，中国热科院品资所木薯研究中心在交变磁场（AMF）对木薯淀粉的物理改性及其对淀粉精细结构、回生特性和体外消化率的影响方面取得新进展。该研究揭示了AMF对预糊化淀粉的调控机制，为磁场改性技术提供了基础数据，并拓展了其在食品加工中的潜在应用。
木薯是热带和亚热带地区的重要作物，在非洲、亚洲和拉丁美洲广泛种植。其淀粉被广泛应用于食品和工业领域。木薯作为主要的碳水化合物来源，淀粉的精细结构直接影响其功能特性，决定食品的营养价值、消化速率及加工性能。其中，淀粉回生是一种不可避免的现象，即糊化后的淀粉双螺旋结构解开并形成无序状态，随后经氢键作用重新排列，形成有序结晶结构。研究表明，回生淀粉具有高粘度和热稳定性，并能增强对消化酶的抗性，提高缓慢消化淀粉（SDS）或抗性淀粉的含量，从而有助于血糖管理和肥胖控制。因此，优化淀粉回生特性是淀粉改性研究的重要方向。
本研究通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）及高效阴离子交换色谱-安培检测（HPAEC-PAD）等技术，从颗粒到分子水平系统分析其结构变化及回生特性。结果表明，AMF处理显著改变了淀粉的结构特征。同时，直链淀粉降解，长链断裂为短链，导致分子量降低。此外，羟基暴露增加提升了淀粉的水合能力，增强溶解度和膨胀力。在消化特性方面，颗粒表面的凹陷和裂纹有利于酶的渗透，提高SDS含量。研究揭示了AMF调控预糊化淀粉回生及消化特性的作用机制，证明其在促进回生及提高SDS含量方面的潜在应用价值。研究结果可为磁场改性淀粉及其他高分子材料的研究提供新思路，并推动食品绿色加工技术的发展。
相关研究成果以“Physical modification of cassava starch by alternating magnetic field treatment: Effects on fine structure, retrogradation and in vitro digestibility”为题发表于《Food Chemistry》。海南医科大学在读博士何锐为该论文第一作者，中国热科院品资所符乃方为该论文共同通讯作者。研究成果依托国家木薯产业技术体系、农业农村部农作物种质资源安全保存项目等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142650
