《Food Chemistry: X》:叶发银教授、赵国华教授与土耳其伊斯坦布尔技术大学Filiz Altay教授联合团队在甘薯粉条加工领域取得重要进展
jav图书馆 中国-匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室、jav图书馆 叶发银教授、赵国华教授联合土耳其伊斯坦布尔技术大学Filiz Altay教授,指导研究生撰写的《Sweet potato starch noodle enriched with purple sweet potato anthocyanins: Improving anthocyanin retention and noodle quality by adding citrus peel pectin》研究论文在线发表于农林科学/食品科技一区期刊《Food Chemistry: X》(IF=9.2),第一作者为2023级硕士留学生Sevenur Sarıkaya。

紫甘薯因兼具高营养价值及高产性,除了直接食用,常被加工成全粉、淀粉,作为原料用于粉条、意面等食品的加工。紫甘薯富含花青素,这类天然色素具备抗氧化活性,可对多种健康问题起到防护作用。
粉条是中国及其他亚洲国家传承数千年的传统主食,具备弹性佳、保质期长、蒸煮损失率低等特性,可带来较优的食用口感与成品得率。同时,粉条无麸质,适合麸质敏感人群及乳糜泻患者食用。但这类产品普遍存在视觉吸引力不足、功能属性与营养价值偏低的短板,而这些属性恰恰是影响消费者接受度的关键要素。当前针对粉条的品质改良研究热度持续攀升,添加天然色素的花色粉条正逐步获得市场青睐。将紫甘薯花青素(purple sweet potato anthocyanins,PSPA)应用于粉条中,可有效提升产品的感官吸引力、消费者接受度与营养功能价值。由于化学性质不稳定,紫甘薯花青素在加工及蒸煮过程中极易发生降解。即便目前已采用物理处理、添加多糖、亲水胶体及蛋白质等多种技术手段,PSPA在食品加工与应用过程中仍存在稳定性短板。
迄今为止,尽管大量研究证实果胶对花青素具有稳定作用,受蒸煮诱导降解效应、花青素难以有效嵌入粉条基质的双重限制,PSPA在粉条中的保留率提升至今仍面临显著挑战。本研究假设:柑橘果皮果胶(citrus peel pectin,CP)与PSPA可凭借相反电荷的相互作用形成CP-PSPA复合物,以此提升PSPA在甘薯粉条中的保留率;该复合物不仅能改善花青素保留效果,还可优化粉条的颜色特性、结构完整性和蒸煮品质。本研究将解析CP-PSPA复合物的形成机制(图1),以提升紫甘薯粉条中的花青素保留率,同时系统评价紫甘薯花青素与柑橘皮果胶对甘薯粉条品质的协同作用。

图1. 紫甘薯花青素(purple sweet potato anthocyanins,PSPA)与柑橘皮果胶(citrus peel pectin,CP)相互作用研究
结果表明,柑橘皮果胶可在维持甘薯粉条品质的同时,提升紫甘薯花青素在甘薯粉条中的保留率(图2)。该结果可归因于柑橘皮果胶与紫甘薯花青素之间形成了复合物,粒径、ζ-电位测试及小角X-射线散射分析结果均可佐证这一结论。紫甘薯花青素在柑橘皮果胶界面呈现非均相多层吸附特征,该吸附过程与Freundlich等温吸附模型拟合度良好(图1)。值得注意的是,AP0.5组(紫甘薯花青素+0.5%柑橘皮果胶)形成了纳米级复合物,对应的粉条样品花青素保留率显著提升,且整体品质与空白对照组相当。添加0.5%和3%的柑橘皮果胶后,紫甘薯花青素的保留率从37.82%分别显著提升至48.75%和52.24%。虽然柑橘皮果胶的添加浓度会影响粉条的部分品质指标,但是3%的果胶添加量已无法带来额外的增益。从工业生产角度来看,采用较低的果胶添加量(0.5%)即可在保证粉条品质相当的前提下,减少果胶原料消耗,具备显著优势。

图2. 柑橘皮果胶强化甘薯粉条中紫甘薯花青素的留存效果
目前本研究仅在天然pH条件下评估了柑橘皮果胶与紫甘薯花青素的相互作用,这可能会限制该复合物在不同pH环境食品体系中的普适性与应用范围。为进一步提升紫甘薯花青素保留率、优化载花青素淀粉粉条的品质,后续研究可围绕:(1)通过多糖结构修饰和/或物理处理(如超声辅助复合)强化果胶-花青素的结合界面,提升花青素包埋效率;(2)通过交联技术(如Ca⟡⁺交联)改善载花青素粉条的质构性能,同时提升粉条的耐煮性。
本研究结果可为提升花青素保留率、推动花青素在淀粉类食品中的功能化应用提供科技依据。本研究成果对粉条的花青素营养强化与色泽品质提升具有指导意义,后续将持续推动工业化落地应用。
Sevenur Sarıkaya, Filiz Lokumcu Altay, Guohua Zhao, Fayin Ye, Sweet potato starch noodle enriched with purple sweet potato anthocyanins: Improving anthocyanin retention and noodle quality by adding citrus peel pectin, Food Chemistry: X, 2026, 38, 104266.
论文链接://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.104266
文字、图片:叶发银
初审:粟 辉
复审:张宾佳
终审:吴俊平