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长支链淀粉与棕榈酸钠或脂质能够更好地形成复合物或自组装构成有序结构，继而有效降低淀粉性能，有助于淀粉类食品的营养功能调控。目前，长支链淀粉主要是通过多糖奈瑟菌源的淀粉蔗糖酶催化作用获得。然而，淀粉蔗糖酶的制备仅仅还存在于实验室水平，还难以量产，意味着长支链淀粉生产也难以工业化。因此，开发一种简便可行的长支链淀粉制备方法，将有助于长支链淀粉的大规模生产。

2022年11月，Industrial crop and products（IF= 6.4）杂志上发表一篇题为“A facile method for isolating long branch-chains of amylopectin from starch by preheating and pullulanase treatment”的研究论文。该论文建立了一种预热（58-73℃）耦合普鲁兰酶消化和离心从蜡质玉米淀粉中分离出长支链淀粉的简便方法。该研究将为生产长支链淀粉提供一条简便可行的途径。我公司参与淀粉分子量及链长分布检测，同时在数据分析提供技术支持。

经过预热耦合普鲁兰酶消化和离心处理的淀粉的得率如图1所示。随着预热温度从58℃升高到73℃，得率从81.17%显著降低到41.00%。在较高温度下的预热可能促进淀粉糊化、普鲁兰酶消化和离心过程中淀粉在水中的溶解，进而降低了处理后的淀粉产量。

图1不同温度处理下的消化淀粉的得率

淀粉颗粒的形态变化如图2所示。S58和S63是圆形、有角颗粒和一些小的不规则颗粒的混合物，大小约为5-15μm。随着温度的升高（68-73℃），淀粉颗粒逐步糊化（约5-20μm），并在73℃完全失去了其原始形态。与S58相比，DS58在颗粒表面出现更多的空洞和腐蚀，表明普鲁兰酶消化淀粉显著。随着预热温度的升高，消化淀粉颗粒表面的腐蚀变得更加严重，这与普鲁兰酶消化程度的增加相对应。因此，预热温度显著影响普鲁兰酶对淀粉颗粒的消化。

图2 处理后的淀粉颗粒形态

淀粉的晶体结构如图3所示。所有淀粉在XRD曲线上的15、17、18和23°（2θ）处显示出特征峰，对应于A型晶体结构。随着预热温度的升高，峰值强度显著降低，表明淀粉颗粒的糊化程度增加。而经过普鲁兰酶消化处理后，淀粉的结晶衍射峰提高，这表明普鲁兰酶消化除去了淀粉的无定型结构。

图3 淀粉的结晶结构

根据图4A，在35-52分钟观察到WMS的一个洗脱峰，对应支链淀粉的洗脱。经过较低温度(≤ 68℃）热处理后的淀粉显示出与WMS相似的洗脱峰，而DS73在较高的洗脱时间具有洗脱峰，说明淀粉经普鲁兰酶的水解效果明显。此外，DS73的分子尺寸远低于WMS（图4B），进一步证实DS73被普鲁兰酶显著消化。这些结果表明，较高温度(≥ 68℃）热处理可能促进淀粉颗粒的糊化，继而促进普鲁兰酶对支链淀粉的消化。

图4 SEC-RI色谱图（A）的RI响应以及淀粉的SEC重量分布（w（log（Vh））和分子大小（Rh）之间的关系

支链淀粉的链长分布如表1所示。DS58的平均链长与WMS的相似，而其他收集的淀粉的平均链长度相较于WMS的更长，这表明热处理温度高于58 ℃的组合处理可用于长支链淀粉的分离。当预热温度为73 ℃时，短支链淀粉（DP 6-12）含量（19.69%）远低于WMS（24.04%）。这些观察表明，高温预热促进了长支链淀粉的分离。

表1 支链淀粉的链长分布

图5为长支链淀粉分离的机制示意图。由链长较长的淀粉构成的有序结构的热稳定性较高。因此，由链长较短的分子链构成的有序结构在热处理过程可能解旋形成无定型结构，而这些无定型结构很容易被普鲁兰酶水解并使其溶解在溶液中。通过离心分离即可分离获得热稳定性较高的淀粉结构，实现长支链淀粉的富集。较高温度的热处理促进了由短支链淀粉构成的有序结构的糊化，这有助于淀粉被普鲁兰酶消化及长支链淀粉的富集。

图5 长支链淀粉分离的机制示意图