微波效应致莲子淀粉与绿原酸多尺度复合及其老化行为解析
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31871820
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C2006.食品加工与制造
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:曾绍校; 郑亚凤; 卢旭; 庄玮婧; 陈秉彦; 王为为; 郑艺欣; 贾祥泽; 赵蓓蓓;
- 关键词:
项目摘要
Lotus seed starch, a special high-amylose starch, easily undergoes retrogradation during food processing. This change results in a deterioration in the quality of lotus seed products, which severely restricts the development and application of highly processed lotus seed products. The nature of lotus seed starches will be analyzed in this present project. First, a numerical simulation method will be applied to reveal the molecular behavior of lotus seed starch in a non-uniform flow field. Starch pasting properties will be investigated under the synergistic effects of microwave irradiation and chlorogenic acid based on the movement profile of a free energy surface on a molecular surface. Then, paramagnetic resonance will be employed to determine the intermediate form of molecular free radicals in a starch-chlorogenic acid-water ternary system by using microwave irradiation field. This technique will be then combined with high-dimensional nuclear magnetic technique to analyze the interaction of the molecular force in this ternary system and to quantitatively illuminate the effects of microwave irradiation on the molecular energy levels and the relaxation time of starch complexes. Molecular dynamics will be employed to simulate the docking form of starch-chlorogenic acid and to interpret the multi-scale composite mechanism of starch and chlorogenic acid. Finally, cryo-electron microscopy will be applied to observe the molecular rearrangement and determine the related laws controlling the formation of starch-chlorogenic acid complexes during starch retrogradation. The topology of recrystallization of lotus starch-chlorogenic acid complexes will beanalyzed and calculated by combinational use of different modern spectrum technology. Retrogradation kinetic models of starch will be then established to explain the retrograde behavior of lotus starch-chlorogenic acid complexes. This project will provide some scientific basis in support of innovation in starch retrogradation’s control theory and the development of highly processed products that use lotus seeds.
莲子淀粉为高直链特异性淀粉,在加工中极易老化返生而导致产品品质劣变,严重制约了莲子深加工产品的开发与应用。本项目以莲子淀粉为研究对象,首先利用数值模拟手段揭示非均匀流动场内莲子淀粉的分子行为,依据自由能面在分子表面移动规律探究微波场与绿原酸协同作用下的淀粉糊化特性;然后采用顺磁共振技术测定微波辐射场内淀粉-绿原酸-水三元体系中分子自由基中间产物,并结合高维核磁技术分析该体系中的分子力互作形式,定量阐述微波作用对淀粉复合物分子能级和弛豫时间的影响,运用分子动力学手段模拟淀粉-绿原酸对接形式,阐释淀粉与绿原酸多尺度复合机制;最后借助冷冻电镜观察淀粉-绿原酸复合物在淀粉老化过程中的分子重排规律,借助现代光谱技术分析计算莲子淀粉-绿原酸复合物重结晶的拓扑结构,构建淀粉老化动力学模型,解析莲子淀粉-绿原酸复合物的老化行为。本项目可为淀粉回生控制理论的创新及莲子深加工产品开发提供一定的科学依据。
结项摘要
莲子属典型易老化回生淀粉基食品,前期研究发现微波场使莲子淀粉单分子链与酚类组分发生特异性结合,显著降低莲子中的抗性淀粉含量。基于此,本项目深入研究微波场内绿原酸与莲子淀粉的互作行为,主要结果如下:.(1)研究微波场内绿原酸对莲子淀粉介电响应的影响。结果表明:微波场中混合体系具有更强的微波能转化效率,在不同微波功率下,绿原酸与淀粉将形成不同类型的结合方式,且只有在较高微波功率条件时绿原酸才能主动干预淀粉内部链的重组。.(2)从多尺度角度对复合体系的精细结构开展研究。结果表明:绿原酸以多种形式参与淀粉分子的重排(非包合型、V7型和单纯物理包埋)。有序结构变化表明,氢键作用是稳定复合体系的主要作用力,而直链淀粉是绿原酸分子作为氢键供体的主要结合位点。螺旋结构和纳米聚集结构研究表明,由于绿原酸空间位阻较大,形成的复合结构难以形成自相似有规立构,这表明绿原酸分子能抑制淀粉分子的有序重排。.(3)在多尺度复合结构的研究基础上,利用分子动力学模拟技术解析复合体系力学特性与复合物精细结构的关联性。结果表明,在淀粉体系中,结构灵活度较高的单螺旋组分更容易发生构象变化,此时绿原酸插入到糖链的螺旋状空腔内,而双螺旋结构无法形成凹槽,绿原酸仅附着于双链螺旋的表面。.(4)研究复合体系特异性结构与其老化行为之间的构效关系。结果表明,微波环境中,绿原酸分子能够增强断链反应,促使莲子淀粉内部B2和B3链断裂成小分子片段,导致莲子淀粉在老化过程中形成更为稳定的凝胶连续相,防止凝胶胶束单元的崩溃。.综上,本项研究揭示了微波技术与绿原酸协同作用对莲子淀粉老化的抑制机理,对于推动微波技术在分子层面上调控淀粉基食品的加工特性提供了理论依据。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Insight into the formation mechanism of lotus seed starch-lecithin complexes by dynamic high-pressure homogenization
动态高压均质探究莲子淀粉-卵磷脂复合物形成机制
- DOI:10.1016/j.foodchem.2020.126245
- 发表时间:2020
- 期刊:Food Chemistry
- 影响因子:8.8
- 作者:Yixin Zheng;Zebin Guo;Baodong Zheng;Shaoxiao Zeng;Hongliang Zeng
- 通讯作者:Hongliang Zeng
Effect of chlorogenic acid on the structural properties and digestibility of lotus seed starch during microwave gelatinization
绿原酸对微波糊化莲子淀粉结构特性及消化率的影响
- DOI:10.1016/j.ijbiomac.2021.09.102
- 发表时间:2021-09-25
- 期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
- 影响因子:8.2
- 作者:Jiang, Xiangfu;Wang, Jianyi;Zheng, Baodong
- 通讯作者:Zheng, Baodong
Properties of lotus seed starch-glycerin monostearin V-complexes after long-term retrogradation
莲子淀粉-单硬脂酸甘油酯V复合物长期回生后的性能
- DOI:10.1016/j.foodchem.2019.125887
- 发表时间:2020
- 期刊:Food Chemistry
- 影响因子:8.8
- 作者:Yixin Zheng;Bailong Wang;Zebin Guo;Yi Zhang;Baodong Zheng;Hongliang Zeng;Hongliang Zeng
- 通讯作者:Hongliang Zeng
微波法制备莲子淀粉-绿原酸复合物及其流变特性分析
- DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201210-114
- 发表时间:2021
- 期刊:食品科学
- 影响因子:--
- 作者:王健一;汤俊杰;江祥富;郭泽镔;郑宝东;张怡
- 通讯作者:张怡
Insights into the multi-scale structural properties and digestibility of lotus seed starch-chlorogenic acid complexes prepared by microwave irradiation
微波辐射制备莲子淀粉-绿原酸复合物的多尺度结构特性和消化率研究
- DOI:10.1016/j.foodchem.2021.130171
- 发表时间:2021
- 期刊:Food Chemistry
- 影响因子:8.8
- 作者:Jianyi Wang;Xiangfu Jiang;Zebin Guo;Baodong Zheng;Yi Zhang
- 通讯作者:Yi Zhang
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
制备过程中淀粉浓度对莲子回生淀粉理化特性影响的研究
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:食品工业科技
- 影响因子:--
- 作者:陈钏杰;李欣;黄莹;常青;郑宝东;张怡;曾红亮
- 通讯作者:曾红亮
响应面法优化莲子真空油炸工艺参数
- DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2016.12.041
- 发表时间:2016
- 期刊:食品工业科技
- 影响因子:--
- 作者:王为为;赵莹婷;庄玮婧;郑宝东;田玉庭
- 通讯作者:田玉庭
Structural Features and Biological Activities of Bioactive Compounds fromFortunella margarita (Lour.) Swingle: A Review
金枪鱼生物活性化合物的结构特征和生物活性(Lour.)Swingle:综述
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:曾红亮;陈培琳;黄灿灿;沈瑾烨;常青;郑宝东;张怡
- 通讯作者:张怡
光动力技术研究进展及其在食品工业中的应用前景
- DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2020.05.002
- 发表时间:2020
- 期刊:食品与生物技术学报
- 影响因子:--
- 作者:郑宝东;林少玲;曾绍校;胡嘉淼;赖丹宁
- 通讯作者:赖丹宁
On additive transformation preserving a multiplicative matrix function.
关于保留乘法矩阵函数的加法变换。
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Appl. Math. Comput.,189(2007),1402-1409
- 影响因子:--
- 作者:郑宝东;张扬
- 通讯作者:张扬
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}