摘要
大米作为世界上一半以上人口的主食，其快消化淀粉含量高，长期摄入不利于餐后血糖的控制，因此传统大米已不能满足追求健康或糖代谢异常人群的主食需求。利用挤压重组技术添加营养素制备具有改善消化性的重组米可为特定人群提供更多主食选择。蛋白质作为淀粉类主食中的第二大组分，其与淀粉复配不仅赋予主食营养特性，且蛋白与淀粉间的相互作用可延缓淀粉消化性。然而，目前在挤压重组米中关于外源性不同蛋白的添加对淀粉消化性影响研究较少以及具体机制尚不清晰。基于此，本文研究了外源添加的不同蛋白及蛋白水解物对挤压大米淀粉理化性质、结构特性和消化性的影响，揭示了挤压过程中蛋白降低大米淀粉消化性的机制，并进一步制备蛋白复配重组米，评估其消化性，为挤压技术制备慢消化功能性主食提供理论依据和应用实例。 首先，探究不同蛋白对挤压大米淀粉理化性质和消化性的影响。通过挤压技术制备挤压大米淀粉和大米淀粉-蛋白挤出复合物，结果发现三种蛋白（大米蛋白、大豆分离蛋白和乳清浓缩蛋白）添加均降低了挤压大米淀粉的水解率和快消化淀粉（RDS)含量，提高了慢消化淀粉（SDS)和抗性淀粉（RS)含量。其中RDS含量降低范围为9.21%?13.3%，SDS含量和RS含量增加范围分别为6.17%?6.95%和3%?7.06%。不同蛋白的添加降低了复合物中淀粉的膨润力和直链淀粉的浸出。快速粘度仪（RVA)结果表明，不同蛋白降低了淀粉的峰值粘度和崩解值，其中大米蛋白促进了淀粉的短期回生。流变结果表明，不同蛋白均增强了挤出复合物的凝胶特性。低场核磁共振谱（LF-NMR)结果表明，不同蛋白限制了复合物中水分的流动性。X-射线衍射（XRD)和傅里叶红外光谱（ATR-FTIR)结果表明，不同蛋白增加了复合物中淀粉的相对结晶度，增强了淀粉结构的有序程度。分析相互作用力发现，挤压过程中蛋白质与淀粉间主要存在氢键和疏水相互作用。 其次，进一步探究大米蛋白水解物对挤压大米淀粉理化性质和消化性的影响。根据上章结论，选用大米蛋白进行酶解，通过挤压技术制备挤压大米淀粉和大米淀粉-蛋白水解物挤出复合物。结果发现酶解程度较大的大米蛋白水解物（RPHB和RPHC)降低淀粉消化性的作用更明显，其中含有RPHC挤出复合物的RDS含量、SDS含量和RS含量分别为65.54%、15.10%和19.36%。大米蛋白水解物降低了复合物中淀粉的膨润力和直链淀粉的浸出。RVA结果表明，大米蛋白水解物降低了淀粉的峰值粘度和崩解值，且RPHC抑制了淀粉的短期回生。LF-NMR结果表明，大米蛋白水解物使复合物中部分自由水转化为弱结合水。XRD和ATR-FTIR结果表明，大米蛋白水解物使复合物中淀粉的相对结晶度和1047/1022cm-1的值分别从11.30%增加到22.10%，从0.409增加到0.462，增强了淀粉结构的有序程度。分析相互作用力发现，挤压过程中大米蛋白水解物与大米淀粉间主要涉及氢键和疏水相互作用，ATR-FTIR结果同样佐证了复合物中氢键的存在。此外，大米蛋白水解物还显示出对淀粉葡萄糖苷酶的抑制作用。 最后，基于上述研究，将大米蛋白水解物与大米粉复配制备重组米并对其进行品质分析。以感官评分为目标参数，挤压工艺参数为因子，正交实验优化得到了制备蛋白复配重组米的最优挤压条件。结果表明，挤压参数对重组米品质影响大小依次为：挤压温度gt;挤压水分含量gt;螺杆转速。最优挤压条件为：螺杆转速120r/min，挤压温度105℃和挤压水分含量为40%。然后将制备的重组米与市售籼米和市售重组米进行食用品质、蒸煮品质、消化性和功能特性的比较。结果表明，蛋白重组米的感官品质、质构特性、蒸煮品质和糊化特性优于市售重组米，与市售籼米接近，且抗氧化活性显著高于（Plt;0.05)市售籼米和市售重组米。此外，蛋白重组米的消化性与市售籼米和市售重组米相比得到了显著降低（Plt;0.05)，其快消化淀粉含量为62.94%，慢消化淀粉含量为10.67%，抗性淀粉含量为26.39%。
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