石少俠，董瑤瑤，李 琪，于修燭*

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物是淀粉和脂質(zhì)在一定條件下通過疏水作用和氫鍵等形成的具有一定結(jié)構(gòu)和功能特性的包合絡(luò)合物。其來源主要包括天然存在的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物（如小麥中的淀粉脂和淀粉表面脂[1]等），通過內(nèi)源性或者外源性脂質(zhì)與凝膠化淀粉結(jié)合制備的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物，以及在食品加工過程（蒸煮、煎炸等）中形成的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物。淀粉和脂質(zhì)是人體內(nèi)的兩大能量物質(zhì)，也是食品中的重要組成成分。其中，淀粉是碳水化合物的主要來源，半結(jié)晶淀粉顆粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，直鏈淀粉可在一定的溶劑或加熱條件下形成單螺旋結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)易與碘、脂肪酸、二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）等配體形成復(fù)合物[2];脂質(zhì)是人體所需要的必需營(yíng)養(yǎng)素之一，具有多種生物功能，又因其具有煎炸性、起酥性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用于食品加工中，以增強(qiáng)食品的風(fēng)味和口感，同時(shí)脂質(zhì)也是一種良好的配體[3]。

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物較為穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)使其具有多方面的功能特性，如較低的溶解度和膨脹力，較高的熱穩(wěn)定性、抗消化性及優(yōu)良的成膜性等。另外，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物又稱RS5型抗性淀粉，作為一種新型抗性淀粉[4-5]，其在調(diào)節(jié)機(jī)體血糖指數(shù)、控制體質(zhì)量、維護(hù)腸道環(huán)境等方面也具有獨(dú)特的功能特性。淀粉的種類、脂肪酸的碳鏈長(zhǎng)和飽和度[6-7]、反應(yīng)條件等都會(huì)影響復(fù)合物的形成和特性。利用天然成分間的相互作用形成包合物進(jìn)行淀粉改性一直是研究的熱點(diǎn)，而對(duì)于淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的探索，一方面可以提升淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的功能特性，從而擴(kuò)大淀粉在各領(lǐng)域的開發(fā)利用;另一方面也可優(yōu)化淀粉基食品的加工工藝，指導(dǎo)生產(chǎn)功能性食品和新型保健品。

1 淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的復(fù)合機(jī)制

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物是以淀粉為主分子，脂質(zhì)為客分子。其中，淀粉是由線性的直鏈淀粉和高度分支化的支鏈淀粉構(gòu)成[8]，而復(fù)合物的形成主要發(fā)生在直鏈淀粉與脂質(zhì)之間，這是因?yàn)榫€性的直鏈淀粉分子在一定條件下會(huì)由于氫鍵的作用而發(fā)生卷曲，進(jìn)而形成包括疏水基團(tuán)在內(nèi)的左手螺旋空腔，脂質(zhì)分子的疏水尾部可在疏水作用力下進(jìn)入螺旋空腔，其親水頭部留在外部。一般情況下，每層螺旋中含有的葡萄糖殘基數(shù)為6～8 個(gè)，根據(jù)葡萄糖殘基數(shù)的不同，可將復(fù)合物分為V6-型、V7-型和V8-型，其中最常見的是V6-型，而V6-型又可再分為3 種類型[9]，如圖1所示。其中V6I-型（圖1A）表示脂質(zhì)分子只存在于螺旋腔內(nèi);V6II-型（圖1B）表示脂質(zhì)分子不僅位于螺旋腔內(nèi)，還存在于螺旋間的縫隙中;而V6III-型（圖1C）相比于V6II-型具有更多的間隙空間，可以截留更多的脂質(zhì)分子。此外，V6III-型和V6II-型在干燥條件下可轉(zhuǎn)化為V6I-型復(fù)合物，V7-型復(fù)合物在干燥條件下也可轉(zhuǎn)化成V6-型，實(shí)際上，V7-型通常也被認(rèn)為是脂質(zhì)分子主要位于淀粉螺旋間隙的V6-型復(fù)合物（V6II-型和V6III-型）[10]。而支鏈淀粉的復(fù)合主要發(fā)生在側(cè)鏈上，但由于其側(cè)鏈較短，聚合度較低及支鏈淀粉的枝杈結(jié)構(gòu)所帶來的空間位阻較大，因此復(fù)合多靠微弱的吸附作用，且表征十分困難[11]。Chao Chen等[12]探究了玉米淀粉與棕櫚酸及其甘油單酯、甘油二酯和甘油三酯的復(fù)合機(jī)制，發(fā)現(xiàn)與其甘油單酯相比，棕櫚酸能形成更有序的結(jié)構(gòu)，但復(fù)合率較低;而玉米淀粉與棕櫚酸甘油二酯和甘油三酯不能形成復(fù)合物。馮濤等[13]從分子動(dòng)力學(xué)角度研究并發(fā)現(xiàn)α-亞油酸可使直鏈淀粉處于一種較穩(wěn)定的構(gòu)象。

圖 1 V6I-型（A）、V6II-型（B）和V6III-型（C）淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物示意圖[9]Fig. 1 V6I-type (A), V6II-type (B) and V6III-type (C) starch-lipid complexes[9]

2 淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的表征方法

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成主要是由于外加作用下脂質(zhì)分子通過疏水作用進(jìn)入直鏈淀粉的螺旋空腔，進(jìn)而形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也導(dǎo)致復(fù)合體系性質(zhì)發(fā)生變化，而這些變化可以通過X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）、差示掃描量熱（differential scanning calorimetry，DSC）、快速黏度分析（rapid viscosity analyze，RVA）、傅里葉變換紅外（Fourier transform infrared，F(xiàn)T-IR）光譜、拉曼光譜、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM）及激光共聚焦掃描顯微鏡（confocal laser scanning microscopy，CLSM）等方法來表征，相關(guān)方法歸納如表1所示。

表 1 淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的表征方法Table 1 Methods commonly used for characterization of starch-lipid complexes

由表1可知，判別復(fù)合物的常用方法是DSC和XRD，其中，DSC是一種較為靈敏的熱特性表征方法，不同吸收峰的位置和焓值分別代表不同的物質(zhì)及其含量[27]。一般來說，不同類型淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的吸熱峰位置也具有差異：低溫條件下形成的淀粉-脂質(zhì)I型復(fù)合物在低于100 ℃處有吸熱峰，而高溫條件下形成的淀粉-脂質(zhì)II型復(fù)合物（包括IIa型和IIb型）在100 ℃以上有吸熱峰，并且焓值越高代表淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物含量越多。而RVA是通過淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物糊化特性參數(shù)的差異來確定其結(jié)構(gòu)變化，如峰值黏度降低表示形成的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物一定程度上抑制了淀粉顆粒的溶脹[20]。XRD可通過晶型、相對(duì)結(jié)晶度和晶粒尺寸等來表征樣品的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物通常會(huì)在7.4°、13.0°和19.9°處存在衍射峰，并呈現(xiàn)V型晶體結(jié)構(gòu)特征[14]。FT-IR光譜除了可以通過特定吸收峰的位置來表示官能團(tuán)外，如淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物會(huì)在1 715 cm-1和2 850 cm-1處附近有特征吸收峰，代表脂肪酸的C=O及碳鏈上-CH3和-CH2-的振動(dòng)吸收[23]，同樣也可以利用特定吸收峰強(qiáng)度的比值來反映結(jié)晶結(jié)構(gòu)，如在1 047 cm-1和1 022 cm-1處的特征吸收峰分別與淀粉的結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)有關(guān)，因此，R1047cm-1/1022cm-1可用于反映短程結(jié)晶度的變化，若R1047cm-1/1022cm-1降低，表明無定形淀粉的含量增加[28]。此外，拉曼光譜也可以通過半高寬來反映復(fù)合物結(jié)構(gòu)的有序性，如淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在480 cm-1處的半高寬低于糊化淀粉，表明淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物中存在有序結(jié)構(gòu)[12]。SEM和CLSM可以通過表征樣品的外部及內(nèi)部結(jié)構(gòu)證明淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)形態(tài)。SEM可觀察到淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的球晶和片層結(jié)構(gòu)[24]，CLSM可觀察到淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物內(nèi)部的脂質(zhì)分布[25]，是兩種較為直觀的表征方法。

3 淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的功能特性

3.1 溶解度和膨脹力

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的溶解度和膨脹力是復(fù)合物與水作用后所產(chǎn)生的特性，在淀粉中加入脂質(zhì)形成復(fù)合物后，其溶解度和膨脹力也發(fā)生顯著變化。Wang Lan等[29]認(rèn)為脂肪酸的加入會(huì)使淀粉的溶脹能力降低，這是因?yàn)榈矸?脂質(zhì)復(fù)合物的形成可以減少直鏈淀粉溶出并延遲水分的進(jìn)入，從而抑制淀粉顆粒的水化和溶脹。此外，脂肪酸的疏水性也使復(fù)合物的溶解度降低。類似的研究結(jié)果表明，不同直鏈淀粉含量的玉米淀粉與月桂酸復(fù)合后的膨脹力為糯玉米淀粉＞普通玉米淀粉＞高直鏈玉米淀粉，這說明直鏈淀粉含量越高，抑制淀粉顆粒膨脹的能力越強(qiáng);由于直鏈淀粉可與脂質(zhì)形成螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)合物或是與支鏈淀粉形成穩(wěn)固的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，因此，可在一定程度上抑制支鏈淀粉解離[16]。此外，Garcia等[30]的研究也表明添加單硬脂酸甘油酯（glycerol monostearate，GMS）可使溶出的直鏈淀粉含量大大減少、溶解度降低，且在一定范圍內(nèi)，GMS濃度越高，直鏈淀粉的溶出量越少，但溶出量與淀粉種類和溫度沒有明顯相關(guān)性。

3.2 抗消化性

抗消化性是淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物最顯著的特性之一。淀粉按照消化速率的不同可以分為3 種類型[31]：20 min內(nèi)可解離的淀粉為快速消化淀粉（rapidly digestible starch，RDS）;20～120 min內(nèi)解離的淀粉為慢速消化淀粉（slowly digestible starch，SDS），長(zhǎng)程V-結(jié)晶度是SDS含量的主要決定因素;而120 min內(nèi)無法被消化解離的淀粉稱為抗消化淀粉（resistant starch，RS），其含量可能與復(fù)合物中的短程有序結(jié)構(gòu)有關(guān)[32]。消化速率的不同可能是由于多數(shù)直鏈淀粉在淀粉顆粒中以無定形形式存在，當(dāng)?shù)矸垲w粒在糊化過程中被破壞時(shí)，直鏈淀粉會(huì)從顆粒中浸出，因而無定形結(jié)構(gòu)的理化性質(zhì)相對(duì)不穩(wěn)定，無定形直鏈淀粉可被快速水解[33]。一般來說，水解過程分為2 個(gè)階段：第1個(gè)階段是發(fā)生在無定形區(qū)域的快速水解;第2個(gè)階段水解速率較為緩慢，主要為水解結(jié)晶區(qū)域[34]。

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物具有抗消化性，其消化速率與黏度有關(guān)。Chen Xu等[35]增加水稻淀粉-玉米油復(fù)合物中的水分含量，發(fā)現(xiàn)RDS含量的增加是由于復(fù)合物黏度降低，從而膨脹力提高，增加了酶與復(fù)合物的接觸機(jī)會(huì)。Okumus等[4]研究棕色扁豆淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的體外消化率，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)的添加顯著降低了RDS含量，提高了RS含量，而SDS含量的變化與脂質(zhì)種類有關(guān)，氫化葵花籽油、硬脂酸和棕櫚酸的添加可提高SDS含量，大豆油和橄欖油的加入減少SDS含量，但對(duì)于不同脂質(zhì)如何影響SDS含量的機(jī)理尚不清楚。Farooq等[36]研究了棕櫚油對(duì)不同品種水稻淀粉體外消化性的影響，使用豬胰酶和淀粉葡萄糖苷酶在37 ℃下消化，同樣發(fā)現(xiàn)非糯米淀粉-棕櫚油復(fù)合物的RDS含量降低，RS含量增加，但糯米淀粉的消化率不受棕櫚油添加的影響，這可能是由于幾乎沒有直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成，而直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)對(duì)酶的抗性是影響淀粉消化率的主要原因。此外，Kawai等[37]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)脂肪酸碳鏈數(shù)為12時(shí)，淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物抗消化性最高，并且隨著脂肪酸碳鏈數(shù)和不飽和度的增加抗消化性逐漸降低[38]，這可能是由于形成的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物含量的降低所致。

3.3 糊化特性

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在有水并受熱的條件下會(huì)一定程度地吸水膨脹，結(jié)構(gòu)變得松散，黏度也隨之增加，和淀粉一樣具有糊化特性。Yang Yi等[27]用RVA探究了油炸溫度和時(shí)間對(duì)小麥淀粉-棕櫚油復(fù)合物糊化特性的影響，結(jié)果表明，隨油炸溫度的升高和油炸時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品的峰值黏度顯著降低，這說明棕櫚油與小麥直鏈淀粉形成了復(fù)合物并抑制了淀粉顆粒的溶脹，保持了顆粒的完整性并阻礙其與水結(jié)合。此外，部分支鏈淀粉中α-1,6-糖苷鍵斷裂導(dǎo)致的直鏈淀粉含量增加也可能是峰值黏度降低的原因。最終黏度和回生值的下降是由于直鏈淀粉的溶出減少所致，從而使得成糊能力降低。同樣地，Chang Fengdan等[39]研究月桂酸對(duì)玉米淀粉顆粒糊化特性的影響，發(fā)現(xiàn)月桂酸的加入降低了玉米淀粉的峰值黏度，提高了糊化溫度，同時(shí)一定范圍內(nèi)水分含量的增加也顯著降低了回生值和衰減值。此外，也有學(xué)者提出，在淀粉中添加脂肪酸降低峰值黏度并推遲糊化過程可能是由以下原因?qū)е拢阂皇窃诘矸垲w粒表面形成一層直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物;二是在淀粉顆粒內(nèi)部形成直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)的剛性網(wǎng)絡(luò);三是在淀粉顆粒表面形成脂質(zhì)層，通過增加疏水性阻礙了水分的吸收[40]。

3.4 流變性

淀粉糊是非牛頓的假塑性流體，具有隨剪切速率升高而黏度降低的剪切稀化行為，以添加脂質(zhì)形成復(fù)合物的方式進(jìn)行淀粉改性會(huì)影響淀粉糊的流變特性。Vasiliadou等[41]探究不同加熱溫度和時(shí)間下脂肪酸對(duì)淀粉分散體系靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)的影響，提出加熱時(shí)間不會(huì)影響其流變特性。黏度是流變性的主要特征之一，脂質(zhì)的加入有效抑制了淀粉顆粒的膨脹，從而使黏度降低，隨著加熱溫度的升高，淀粉顆粒進(jìn)一步膨脹，直鏈淀粉從顆粒中浸出，黏度增加。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在75 ℃條件下，不同脂肪酸形成的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的黏度也具有差異，這是因?yàn)椴煌愋椭舅崤c淀粉之間相互作用的程度不同，在85 ℃、高剪切速率下，含有棕櫚酸和硬脂酸的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物呈現(xiàn)剪切增稠現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可能是由于加熱剪切過程中的彈性效應(yīng)。除了靜態(tài)流變學(xué)性質(zhì)外，也有學(xué)者研究淀粉-脂肪酸復(fù)合物的動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)，Wang Lan等[29]研究發(fā)現(xiàn)除硬脂酸，馬鈴薯淀粉-脂肪酸復(fù)合物的儲(chǔ)能模量（G’）和損耗模量（G’’）隨著脂肪酸碳鏈的增長(zhǎng)（從月桂酸增加到棕櫚酸）而降低。Bilbao-Sainz等[42]也研究了不同直鏈淀粉含量的玉米淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的流變性，提出高直鏈玉米淀粉的脂質(zhì)復(fù)合物具有更高的G’。這是因?yàn)樵谀z化過程中有較多的直鏈淀粉浸出，冷卻后回生形成更多的晶體結(jié)構(gòu)，因此可以通過此過程形成更強(qiáng)的凝膠[43]。此外，增加復(fù)合物中淀粉的含量也可提高G’，但具體作用機(jī)制尚不明確。Putseys等[44]使用RVA探究直鏈淀粉與GMS復(fù)合物的流變特性，發(fā)現(xiàn)GMS的加入可以推遲淀粉糊化，而且在冷卻至70 ℃時(shí)黏度突然增加，這是因?yàn)樾纬傻牡矸?脂質(zhì)復(fù)合物充當(dāng)了淀粉顆粒網(wǎng)絡(luò)中的連接區(qū)，可誘導(dǎo)凝膠化，因此這些復(fù)合物可以被看作是一種物理交聯(lián)。

3.5 介電性

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的介電性是指復(fù)合物中的束縛電荷對(duì)外加電場(chǎng)的響應(yīng)特性，并根據(jù)其響應(yīng)規(guī)律來反映復(fù)合物的結(jié)構(gòu)變化。介電參數(shù)主要包括介電常數(shù)和介電損耗因子，通常與溫度、水分含量、頻率及復(fù)合物的組成等有關(guān)[45]。一般來說，結(jié)構(gòu)越完美，離子遷移率越低，弛豫幅度越小。Pethrick等[46]研究直鏈淀粉-硬脂酸復(fù)合物的介電弛豫變化，發(fā)現(xiàn)熱處理后復(fù)合物的結(jié)構(gòu)不斷完善并降低了硬脂酸的流動(dòng)性。Marinopoulou等[47]也發(fā)現(xiàn)預(yù)凝膠的玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉比純直鏈玉米淀粉的電泳遷移率低，這可能與支鏈淀粉的存在有關(guān)，因?yàn)殒湹姆种Щ梢栽黾悠浠罨懿⒁种奇湽羌艿木植慷ㄏ蜻\(yùn)動(dòng)[46]。此外，Wasserman等[48]使用電子自旋共振探針發(fā)現(xiàn)硬脂酸的極性位點(diǎn)與淀粉之間存在較強(qiáng)的相互作用，這可能與淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形成有關(guān)。然而，關(guān)于淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物介電性的系統(tǒng)研究還有待進(jìn)一步探究。

3.6 熱穩(wěn)定性

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物在形成過程中主要分為2 種形式：低溫條件（低于60 ℃）下形成I型復(fù)合物，其離解溫度不高于100 ℃;高溫條件（一般指高于90 ℃）下形成II型復(fù)合物，II型復(fù)合物又可以分為IIa型和IIb型，其熔點(diǎn)均在100 ℃以上[49]。因此，不同溫度下可以形成不同熱穩(wěn)定性的復(fù)合物，在一定條件下，高溫條件下形成的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的熱穩(wěn)定性更高[50]。Reddy等[51]用DSC研究淀粉-硬脂酸復(fù)合物的熱轉(zhuǎn)變特性，發(fā)現(xiàn)隨溫度的升高出現(xiàn)3 個(gè)吸熱峰，第1個(gè)吸熱峰在60～70 ℃之間，表明存在未復(fù)合或者脫脂后殘存在直鏈淀粉螺旋結(jié)構(gòu)間隙的硬脂酸;第2個(gè)吸熱峰在93～117 ℃之間，代表I型復(fù)合物的解離;第3個(gè)吸熱峰在114～137 ℃之間，代表II型復(fù)合物的解離。

Alvarez-Ramirez等[28]研究面粉和黃油混合所得面糊的熱效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)80 ℃處理的面糊的吸熱峰在80～86 ℃之間，高于小麥淀粉的糊化溫度，并且隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，熱焓越高，表明復(fù)合物的形成量越多，與原淀粉相比，復(fù)合物的熱穩(wěn)定性更高，因?yàn)槠浣怆x需要更高的溫度及足夠的能量[27]。Chen Haihua等[52]也得出類似結(jié)論，發(fā)現(xiàn)高直鏈玉米淀粉-油酸的熔融溫度高于相應(yīng)原淀粉。關(guān)于脂肪酸類型對(duì)淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物熱穩(wěn)定性的影響，Oyeyinka等[53]研究發(fā)現(xiàn)相比于不飽和脂肪酸（油酸和亞油酸），與飽和脂肪酸（棕櫚酸和硬脂酸）復(fù)合的‘Bambara’花生淀粉具有更高的熔融溫度，且熱穩(wěn)定性也更高，并提出熱穩(wěn)定性與不飽和脂肪酸中的雙鍵有關(guān)。Wang Lan等[29]研究脂肪酸鏈長(zhǎng)對(duì)馬鈴薯淀粉-脂肪酸復(fù)合物熱性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著脂肪酸鏈長(zhǎng)的增加，復(fù)合物的離解溫度升高，且鏈長(zhǎng)越長(zhǎng)，親水性降低、疏水性增加，復(fù)合物更穩(wěn)定。此外，也有研究表明，淀粉中的支鏈淀粉經(jīng)酶解脫支同樣可在一定程度上提高復(fù)合物的熱穩(wěn)定性[24]，這表明直鏈淀粉在提高其熱穩(wěn)定性上具有重要作用。Marinopoulou等[23]研究程序控溫條件下高直鏈玉米淀粉-油酸復(fù)合物的氧攝取熱重分析曲線，發(fā)現(xiàn)復(fù)合物質(zhì)量并無較大改變，說明直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)可有效保護(hù)油酸分子，并增強(qiáng)其抗氧化性。

3.7 成膜性

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物具有一定的成膜性，主要是以淀粉為基質(zhì)、不同類型的脂質(zhì)為增塑劑制備功能性淀粉基薄膜，這種薄膜在阻水防潮性能、機(jī)械強(qiáng)度、可降解特性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。不同類型的淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的成膜特性見表2。

表 2 淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的成膜特性Table 2 Film-forming properties of starch-lipid complexes

由表2可以看出，利用淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的成膜性，淀粉基薄膜的常用制備方法是在一定溫度下加熱攪拌后干燥處理，也可以借助超聲波、蒸汽噴射蒸煮等新興成膜方法優(yōu)化薄膜的拉伸和阻水性能。此外，這種淀粉基薄膜均具有可降解的特性，薄膜的可食用性取決于脂質(zhì)的種類和處理方法。Wang Rui等[60]對(duì)比支鏈淀粉經(jīng)酶脫支、超聲處理及DMSO加熱處理等方法，發(fā)現(xiàn)通過酶脫支方法制備的復(fù)合薄膜表現(xiàn)出更好的機(jī)械和防潮性能，這是因?yàn)橹|(zhì)更容易與直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的復(fù)合物，導(dǎo)致其溶解度降低，防水性增強(qiáng)，這也說明直鏈淀粉對(duì)復(fù)合物成膜特性具有顯著影響。

4 淀粉與脂質(zhì)復(fù)合物的營(yíng)養(yǎng)特性

4.1 降血糖

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物是RS5型抗性淀粉，對(duì)于改善和預(yù)防糖、脂的代謝紊亂及胰島素抵抗等具有顯著效果。Annor等[61]研究小米淀粉與棕櫚酸、油酸和亞油酸的復(fù)合特性，并使用水解指數(shù)衡量預(yù)期血糖指數(shù)（expected glycemic index，eGI），發(fā)現(xiàn)復(fù)合物的eGI顯著降低（P＜0.05），其中，小米淀粉-油酸復(fù)合物降血糖的效果最好，但與順式構(gòu)型的油酸相比，小米淀粉-反式油酸復(fù)合物降低eGI的效果并不明顯。Hasjim等[62]制作含有玉米淀粉-棕櫚酸復(fù)合物的面包，測(cè)定發(fā)現(xiàn)20 名男性受試者餐后血漿葡萄糖和胰島素濃度均有所降低，這表明淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物可用于干預(yù)胰島素抵抗和代謝綜合征。Lau等[63]選擇健康男性為受試者，并按照隨機(jī)順序讓受試者食用5 種測(cè)試面包，分別為未添加任何脂肪及添加黃油、椰子油、葡萄籽油和橄欖油的面包，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加椰子油的面包更能降低血糖水平，其中一個(gè)重要原因是椰子油中含有的月桂酸和肉豆蔻酸更易與淀粉形成淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物，從而影響血糖變化。此外，有研究表明將亞麻籽粉加入到玉米餅中，也可達(dá)到降低eGI的效果[64]。然而，關(guān)于復(fù)合物中脂質(zhì)類型對(duì)于降低血糖水平的機(jī)制還有待深入研究?？傊?，在淀粉基主食中添加功能性脂質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的飲食干預(yù)，對(duì)調(diào)控血糖水平實(shí)用有效[65]，具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.2 緩釋劑

由于淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物具有抗消化性，一些生物活性化合物（如脂肪酸酯）可以通過包埋在淀粉中形成復(fù)合物，進(jìn)而達(dá)到緩釋的目的。Gelders等[66]使用RVA研究不同聚合度的直鏈淀粉與GMS或二十二烷酸形成的復(fù)合物對(duì)小麥和水稻淀粉糊化特性的影響，認(rèn)為直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物具有使脂質(zhì)受控釋放的潛力。Lay Ma等[67]將抗壞血酸棕櫚酸酯、棕櫚酸視黃酯和植物甾醇酯包埋于直鏈淀粉中，發(fā)現(xiàn)抗壞血酸棕櫚酸酯的包埋效率最高，其次是棕櫚酸視黃酯和植物甾醇酯。Bamidele等[68]研究不同添加量的抗壞血酸棕櫚酸酯與普通玉米淀粉和高直鏈玉米淀粉的包埋效果，結(jié)果表明，玉米淀粉通過淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的形式包埋抗壞血酸棕櫚酸酯，相比于普通玉米淀粉，高直鏈玉米淀粉與抗壞血酸棕櫚酸酯的結(jié)合效果更好，而且在胰α-淀粉酶水解條件下只有不超過40%的抗壞血酸棕櫚酸酯被釋放，這表示未釋放的抗壞血酸棕櫚酸酯可在大腸釋放并發(fā)揮潛在的營(yíng)養(yǎng)功能，但是對(duì)于這些生物活性化合物如何免受胃液消化以及在小腸和大腸中釋放的機(jī)理還有待深入探索。

4.3 抗癌

直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物具有預(yù)防結(jié)腸癌的功能特性。Zhao Yinsheng等[69]發(fā)現(xiàn)含有脂質(zhì)的糊化淀粉可以有效減少大鼠結(jié)腸中氧化偶氮甲烷誘導(dǎo)的癌前病變，這說明直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物可以抑制結(jié)腸癌的發(fā)生，并提出抑制機(jī)制與復(fù)合物誘導(dǎo)的結(jié)腸細(xì)胞的基因表達(dá)變化有關(guān)[70]，但關(guān)于復(fù)合物改變基因表達(dá)的機(jī)理尚不清楚，可以確定的是直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物經(jīng)腸道微生物發(fā)酵可以產(chǎn)生終端產(chǎn)物丁酸鹽，而丁酸鹽可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞特異性凋亡，抑制腫瘤生長(zhǎng)[71]。

5 結(jié) 語

淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物是一種性能優(yōu)良的新型改性淀粉，在食品工業(yè)中的應(yīng)用和改善人體亞健康方面都具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物溶解度、膨脹力低，抗消化能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定性高的特性，使其可以作為一種良好的包埋材料運(yùn)載多不飽和脂肪酸等生物活性物質(zhì);利用其較穩(wěn)定的成糊性、成膜性，可將其作為綠色可降解涂膜用以保鮮果蔬;而且其本身作為抗性淀粉，不僅可延緩淀粉基食品的老化，還具有調(diào)節(jié)血糖血脂、改善腸道菌群、降低肥胖及結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)的作用。

就目前而言，國(guó)內(nèi)外對(duì)淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的制備、表征及結(jié)構(gòu)和理化等特性都有了較為深入的研究，但是對(duì)于復(fù)合物從功能過渡到營(yíng)養(yǎng)特性的開發(fā)和探索還有很大空間，對(duì)于淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物還可從以下幾方面進(jìn)行研究和進(jìn)一步完善：1）對(duì)于復(fù)合物介電性的系統(tǒng)規(guī)律尚不明確，其相關(guān)的介電特性有待深入探索;2）復(fù)合物的分離和純化等問題。食品加工過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的復(fù)合物，但由于食品體系十分復(fù)雜，難以獲得高純度復(fù)合物，這會(huì)對(duì)其功能和營(yíng)養(yǎng)特性的研究造成不利影響，因此，如何簡(jiǎn)單高效地獲得高純度復(fù)合物仍需進(jìn)一步探究;3）從儀器設(shè)備的表征效果來看，對(duì)于復(fù)合物的檢測(cè)多為定性分析，定量分析復(fù)合物的手段還有待開發(fā);4）對(duì)于復(fù)合物的營(yíng)養(yǎng)特性研究，主要集中在體外模擬和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，還需要更多的人體臨床實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證和討論。