近日，中国热科院香饮所加工与工程技术研究团队在酚酸基团调控木薯淀粉理化性质及消化性影响的研究方面取得重要进展。该研究通过量子化学、分子动力学、多重光谱等揭示了酚酸中弱极性甲氧基和非极性碳碳双键对木薯淀粉理化性质及消化性的影响机理。

　　淀粉长期以来一直是人体能量的主要来源，但淀粉摄入后被快速消化会导致血糖水平快速上升，血糖的快速上升会引发糖尿病和冠心病等疾病。在各类淀粉中，木薯淀粉因具有低糊化温度、高粘度等特点使其成为典型高血糖值的淀粉，木薯淀粉的这些特点极大限制了在低血糖食品及其它领域生产加工中的应用。天然植物生物活性成分如多酚被用于改善木薯淀粉的理化性质和消化性研究一直是研究的热点，但目前对酚酸基团的研究较为有限，目前的研究主要集中在羟基等极性基团上，却忽略了基团本身对木薯淀粉消化性质的影响。因此，本研究从酚酸基团本身性质角度入手，重点开展酚酸中的弱极性和非极性基团如何影响淀粉的理化性质和消化性研究。

　　结果表明，酚酸中甲氧基和碳碳双键均会改变分子相位分布和表面静电势，同时降低能隙（ΔE），并增大电子定域性。这些变化增强了酚酸的整体疏水性和活性，从而促进了酚酸与木薯淀粉的结合，及与淀粉形成氢键能力。在理化性质方面，甲氧基和碳碳双键可以增大分子粒径、增强结晶度、提高热稳定性、降低糊化粘度、降低溶胀能力。在消化性方面，甲氧基和碳碳双键降低了消化水解率、水解指数（HI）值和预测血糖指数（eGI）值，并增加了抗性淀粉含量。此外，碳碳双键在改善淀粉的理化性质和消化率方面比甲氧基表现出更明显的效果，证实了非极性基团在改善木薯淀粉特性方面的巨大潜力。该研究旨在为高血糖的木薯淀粉血糖调控及淀粉基低血糖食品的开发提供理论依据。

研究工作概述图

　　相关成果以“Effects of ethoxy groups and carbon–carbon double bonds in phenolic acids on the physicochemical characteristics and digestibility of cassava starch”为题发表于《Carbohydrate Polymers》。中国热科院香饮所联培硕士吕广佳为第一作者，张雨桐助理研究员和张彦军研究员为通讯作者。研究成果依托海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室，得到海南省科技人才创新项目、中国热带农业科学院揭榜挂帅项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费、中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队和木薯产业技术体系专项资金等项目的资助。

　　论文链接: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123687