广西大学林莹教授团队在特色农产品精深加工基础研究方面取得系列进展

过去一年里，广西大学轻工与食品工程学院林莹教授团队在广西特色农产品精深加工基础研究方面取得了系列进展，相关成果相继发表在International Journal of Biological Macromolecules (IF 8.2)、International Journal of Food Science and Technology (IF 3.3)等杂志上。相关研究得到了国家自然科学基金以及广西科技重点项目的支持。具体成果如下：

Physicochemical and digestive properties of Lipu taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) flour and starch. International Journal of Food Science and Technology.

广西荔浦气候条件温润，非常适合芋头的种植，所产荔浦芋头因其香糯口感被广大消费者喜爱，是我国著名的地理标识产品。2022年，荔浦芋头的种植面积达8235亩，年产量约10万吨。荔浦芋头富含淀粉，是很好的天然淀粉来源，荔浦芋头也通常被制成芋头粉或者芋头淀粉，方便储藏或用于开发相关芋头食品。本研究分析了荔浦芋头粉（Lipu taro flour, LTF）和荔浦芋头淀粉（Lipu taro starch, LTS）的化学构成和消化特性，并将相关结果与大米、玉米和小麦等主粮淀粉进行比较，希望为荔浦芋头的开发利用提供科学依据。研究结果显示，LTF主要由淀粉组成，占比达79.13%；其他非淀粉类物质，如蛋白质、脂肪和膳食纤维等的占比分别为7.71%、0.31%和2.13%。LTF中的抗性淀粉含量较高，达36.52%，并且上述非淀粉类物质能够抑制消化酶的活性，导致LTF在体外模拟消化过程中的消化程度较低。此外，LTS与大米、玉米和小麦等主粮淀粉的化学构成相似，均具有较高的淀粉含量（88%左右），但是LTS的淀粉颗粒更小 (0.485~7.211 μm)，这使得LTS具有很小的聚合度，并可能降低LTS与消化酶的结合，从而降低其消化率。上述结果表明，LTF和LTS相较于大米等主粮淀粉，具有较低的消化率，食用之后可能不会引起血糖的大幅升高。本研究为开发基于LTF和LTS的低升糖食品提供了科学依据。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/ijfs.16307

Characterization of the physicochemical properties of Lipu Colocasia esculenta(L.) Schott starch: a potential new food ingredient. International Journal of Biological Macromolecules.

前期研究（成果1）发现，荔浦芋头淀粉（LTS）与大米、玉米以及小麦等主粮淀粉的化学组成相似，说明LTS具有是开发作为商业淀粉的物质基础。此外，LTS还因具有较小颗粒等特征，促使其在消化过程中与消化酶的结合程度较低，不会引起血糖的大幅提升。因此，LTS具有用于开发面向糖尿病患者或者对谷物过敏的人群的相关食品的巨大潜力。但是，淀粉的加工特性，如乳化特性、热稳定性、凝胶特性等受到其理化性质的影响。因此，本研究系统分析了LTS的理化特性（如直链淀粉含量、粒径分布、结晶度等）和加工特性（如吸水吸油性、乳化性、热稳性、凝胶性等），希望为LTS的进一步开发利用提供科学依据。研究结果显示，LTS与木薯及小麦淀粉相比，具有相似的化学组成，但却具有较低的直链淀粉含量。LTS还具有较粒径小但表面不规则的淀粉颗粒。由于上述理化特性，LTS具有较高的乳化活性指数（8.63 m²/g），和乳化稳定性指数（69.18 min），以及较好的热稳定性。但由LTS做成的凝胶却表现较低的机械特性。本研究为加工基于LTS的相关食品提供了科学依据。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.127803

Brown sugar polyphenols as natural inhibitors of α-amylase and α-glucosidase enzymes. International Journal of Food Science and Technology.

红糖是由甘蔗汁经过澄清、蒸发和浓缩等工艺加工获得的一种传统甜味剂。因不需要密集的精炼过程，即不分离糖蜜，红糖保留了甘蔗中的大部物质，包括维生素、有机酸、氨基酸、膳食纤维和多酚等。这些非糖化合物的存在使红糖不仅仅是一种甜味剂，更是一种具有高营养价值的食物。上述非糖化合物赋予红糖多种功能活动，如抗氧化、抗毒性、抗贫血和抗动脉粥样硬化作用，从而对支气管炎、糖尿病、咳嗽、肥胖和血脂异常等有保护作用。目前，关于红糖中多酚（Brown sugar polyphenols, BSPs）的研究主要集中在其组成以抗氧化等方面，较少有针对 BSPs在抑制消化酶活性以及降血糖等方面研究的报道。本研究分析了BSPs物质组成及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶这两种消化酶活性的抑制作用，并通过开展抑制动力学、荧光淬灭、热稳定性等分析，揭示其抑制机理。研究结果显示，BSPs的组成包括四种羟基苯甲酸（原儿茶酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸）和三种羟基肉桂酸（绿原酸、对香豆酸、阿魏酸），其中绿原酸和丁香酸共占60.55%，是主要的多酚物质。此外，相较于α-淀粉酶，BSPs对α-葡萄糖苷酶的抑制表现出更低的IC₅₀值，和更高的结合亲和力，即BSPs对α-葡萄糖苷酶的抑制能力好于对α-淀粉酶的抑制。进一步地，羟基肉桂酸对两种酶的抑制活性优于羟基苯甲酸。本研究为进一步探究红糖营养价值和保健功效，以及为开发高功能活性红糖产品的开发提供了科学依据。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/ijfs.16541

专家介绍

林莹，女，博士，教授，现任广西大学轻工与食品学院副院长，中国微生物学会会员、中国营养学会会员、广西食品安全地方标准专家委员会委员、广西高校食品科学与工程专业教学指导委员会副主任委员。长期从事农产品加工，食品安全分析与控制、食品生物技术方向的教学及科学研究工作。获广西科技进步奖、玉林科技进步奖、海洋科学技术奖等3项，参与国家级及国际合作项科研项目6项；主持广西自然科学基金项目、广西科学计划与技术重大攻关等项目20余项。目前，共发表科技论文60余篇，国家专利8 项，出版专著1 部。