2017-2018年大同大三棱荞麦苦荞淀粉-槲皮素复合物制备与特性研究数据集

荞麦（Buckwheat）属蓼科（Polygonaceae）荞麦属（Fagopyrum）假禾谷植物，是一种药食同源的粮食作物。苦荞（Fagopyrum tataricum Gaertner）作为荞麦主要的栽培品种之一，富含芦丁、槲皮素等多酚物质，其突出的抗氧化、降血脂、降血糖等保健功能引起了国内外学者的广泛关注。在苦荞麦加工过程中，苦荞淀粉与黄酮类物质发生的相互作用会影响苦荞麦制品的理化性质和功能特性，但其影响规律及机制尚不清楚。本文以苦荞淀粉和槲皮素为试验材料，探究水热条件下制备苦荞淀粉-槲皮素复合物的最佳工艺，并分别制备槲皮素浓度为 2.5%、5.0%、7.5%、10.0%的苦荞淀粉-槲皮素复合物，采用扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等技术分析苦荞淀粉-槲皮素复合物的结构特性，研究不同复合程度对苦荞淀粉的老化特性、流变学特性、消化特性等的影响，探讨不同复合程度的苦荞淀粉-槲皮素复合物的结构特性变化规律，以期为苦荞麦功能性产品的开发与生产提供参考依据。主要研究结果如下：（1）本研究中苦荞淀粉-槲皮素复合物的最佳制备工艺为：糊化温度 70 ℃；料液比 1：10；槲皮素浓度 10.0%；共糊化时间 1.5 h；预糊化时间 10 min，该条件下苦荞淀粉与槲皮素复合率可达 37.3%。此外，随槲皮素添加量的上升，复合率呈上升趋势，其中槲皮素浓度为 2.5%、5.0%和 7.5%时，苦荞淀粉-槲皮素的复合率为 26.8%、31.4%、和 35.1%。（2）在本研究制备的复合淀粉中，槲皮素主要通过氢键与苦荞淀粉的表面结合。SEM 结果显示，槲皮素附着在苦荞淀粉颗粒表面，随着槲皮素浓度的增加，更多的槲皮素融合在淀粉颗粒上，并增加了淀粉颗粒间的交联；XRD 图中无 V 型特征峰存在，但在 2θ=27.5o处有特殊峰，说明槲皮素并未与苦荞麦直链淀粉的螺旋内腔结合，仅与直链淀粉的螺旋外侧以及部分支链淀粉复合；苦荞淀粉-槲皮素复合物的 FT-IR 谱图中无新峰出现，但随槲皮素浓度的增加，3500~3000 cm-1 处峰的拉伸变得更宽，说明氢键是两者结合的主要作用力。槲皮素浓度从 0.0%增加到 7.5%时，苦荞淀粉-槲皮素复合物的分解温度从 310 ℃升至 318 ℃，说明槲皮素的添加可以提高淀粉体系结构的稳定性。（3）在本研究中，槲皮素的浓度对苦荞淀粉的理化性质有不同的影响。随着槲皮素添加量的提高，苦荞复合淀粉的透明度持续下降，槲皮素浓度低于 5.0%时可加快苦荞淀粉透明度的下降，而槲皮素浓度高于 5.0%时结果相反，因此可通过增加槲皮素的浓度来保持苦荞淀粉的透明度。此外苦荞淀粉与槲皮素间的复合还可显著性降低淀粉的溶解度、膨胀度和吸水率，同时增加淀粉的冻融稳定性和吸油率，说明苦荞淀粉与槲皮素间的相互作用可以提高淀粉的加工性能。糊化后的苦荞淀粉是假塑性流体并具有剪切稀化现象，苦荞淀粉与槲皮素间的复合提高了苦荞淀粉的稳定性、抗剪切性、弹性和黏性，其中当槲皮素浓度为 10.0%时，苦荞淀粉显示出最高的抗剪切特性。（4）在本研究的实验条件下，苦荞淀粉与槲皮素间的复合会抑制苦荞淀粉的消化，复合率越高抑制作用越明显。其中复合率从 26.8%到 37.3%（槲皮素浓度从 2.5%增加到10.0%）时，与预糊化淀粉相比，苦荞淀粉-槲皮素复合物的消化率降低 3.0~13.4%，快速消化淀粉（RDS）含量降低 2.3~12.7%，抗性淀粉（RS）的含量升高 3.1~13.5%。上述结果说明，苦荞淀粉与槲皮素在共糊化过程中发生了以氢键为主要作用力的复合。其复合程度与淀粉预糊化时间、共糊化时间、温度、槲皮素浓度和料液比都有直接关系，并显著影响苦荞淀粉的加工和消化性质。在本研究的实验条件下，与预糊化淀粉相比，苦荞淀粉-槲皮素复合物的热稳定性、抗老化和抗消化性增强，这为苦荞及其淀粉类食品开发的最佳原料配比提供了参考依据。