研究人员从大米中寻找清洁标签成分

碳水化合物化学教授Ya-JaneWang表示，色素糯米中天然存在的多酚和蛋白质可以帮助淀粉成分改善质地，而无需任何化学修饰，这一变化可能会受到一些消费者的欢迎。

化学改性淀粉是汤和其他食品中常见的增稠剂。如果不进行改性，淀粉会在高温和高剪切食品加工过程中分解，并且不再作为增稠剂正常发挥作用。

由于消费者对化学改性成分表示担忧，王正在寻找替代品。在美国农业部国家食品和农业研究所2023年授予的40万美元拨款的帮助下，Wang正在探索如何使用色素糯米中天然存在的多酚和蛋白质作为天然淀粉强化剂。

多酚是植物中天然存在的一种微量营养素。她使用色素糯米是因为大米中存在多酚以及由此产生的多酚-蛋白质相互作用。“糯”米也被称为“粘”或“甜”米，因为直链淀粉含量低，直链淀粉是构成淀粉的成分之一。

较高水平的直链淀粉会导致大米分离并变得蓬松，而较低水平的直链淀粉会产生较高的粘度。色素大米中天然存在的多酚-蛋白质相互作用有助于在烹饪过程中保持食物的粘度或厚度。

王为阿肯色州农业实验站进行研究，该实验站是阿肯色大学农业系统部的研究机构。

她的研究合作者包括戴尔邦珀斯农业、食品和生命科学学院的博士生AnnegretJannasch，她在Wang的指导下工作;AnnaMcClung，戴尔邦珀斯国家水稻研究中心最近退休的研究遗传学家;Sun-OkLee，实验站营养学副教授;博士后研究员ZeinaAlraawi;以及生物信息学研究库珀主席兼生物化学教授SureshThallapuranam。

Wang、Jannasch和Lee在邦珀斯学院食品科学系工作。Thallapuranam是从富布赖特艺术与科学学院的化学和生物化学系加入该团队的。

麦克朗为研究人员提供了有色糯米样品。

王说：“我们建议色素糯米可以像化学改性淀粉一样发挥作用，但不使用化学物质，因此它将成为清洁标签成分。”

“清洁标签”不是一个科学术语，但食品工业、学者和消费者将这种现象定义为选择成分易于识别、不含人工成分或合成化学品的食品。

消费者认知

王指出，近年来，消费者对食品生产中使用的原料提出了担忧。一些消费者的目标是只消费最低限度加工的食品。

王说，最小化处理的想法因人而异。一些消费者更喜欢小麦粉，但另一些消费者可能认为小麦粉加工过度，而消费全麦面粉。

“很多加工食品实际上是为了保存或方便，”王说。例如，火腿、泡菜和电视晚餐等食品经过加工，有助于简化消费者的食品准备工作并延长保质期。

王的研究可能会减轻这些与变性淀粉相关的担忧。

王说，许多食品都含有变性淀粉，这种淀粉经过化学改变以提高加工和储存稳定性。淀粉用作增稠剂，改善食品的质地和稠度。

该项目的灵感来自王最近的研究，该研究探索了利用色素糯米中的多酚、蛋白质和淀粉之间的相互作用来增加饱腹感的可能性。在最初的项目中，王发现色素糯米多酚和蛋白质之间独特的相互作用使淀粉在模拟胃环境的酸性条件下膨胀得更多。

“淀粉膨胀时，就像一个气球——它变得越来越大，”王说。在食品加工过程中，“温度、剪切力和高酸度会完全破坏气球。你希望气球膨胀得更多——这就是产生粘度的方式——但你不希望它膨胀太多。多酚-蛋白质相互作用有助于维持淀粉结构，使其保持在该阶段。

“这就是为什么你可以用淀粉来增稠任何汤，因为淀粉可以膨胀超过其体积的10倍，但一旦达到这个阶段，它就会变得非常脆弱，”她说。

王说，除了消费者的看法之外，使用这种色素糯米，而不是使用改性淀粉，可以提供额外的环境和健康益处。

王说，任何化学改性都会产生残留物，因此使用具有这些特性的天然淀粉可以消除这种担忧。许多浆果和蔬菜中都含有多酚，并且大量的多酚具有抗氧化、抗炎和抗糖尿病的特性。

三阶段方法

该研究将分三个阶段进行。王和她的团队已经完成了第一阶段，评估了色素糯米样品及其蛋白质、淀粉和多酚的含量和成分。题为“阐明多酚-蛋白质相互作用对紫糯米流变特性的影响”的研究文章发表在《谷物科学杂志》上。

下一阶段将确定色素糯米中多酚-蛋白质相互作用的性质。王说，多酚和蛋白质之间的相互作用涉及连接两个分子的化学键，这很重要，因为牢固的化学键有助于在高剪切、温度和酸性条件下保持颗粒的完整性。

最后，研究人员将应用热处理条件来改变多酚-蛋白质相互作用的程度，因此所得产品将产生适合不同应用的各种粘度。

“我们真的希望看到将所得技术商业化的可能性，”王说。“我们想看看是否有公司感兴趣并与他们合作。”

王希望看到公司用它来制作谷物、布丁或面食。

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