DY作者：趙蓓蓓
通訊作者：孫思瑋，林宏，陳立德，鄭寶東，郭澤斌
DOI:https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.11.001
IF：7.279 一區(qū)

本文亮點

復雜淀粉，超聲微波協(xié)同，改性，明確微波，超聲波優(yōu)勢，超聲波-微波處理；物理化學性質(zhì)；V型包涵體復合物；DIVRSD模型；較低的消化效率

前言

2018年，Ultrasonics Sonochemistry 雜志在線發(fā)表了福建農(nóng)林大學科研團隊在多酚復合物的研究成果。該工作報道了超聲波-微波協(xié)同作用下蓮子淀粉-綠茶多酚復合物的理化性質(zhì)及消化性能分析。

研發(fā)背景

淀粉是一種主要的食品成分，其理化和功能特性在一定程度上決定了淀粉類食品的整體質(zhì)量。 過去幾年來，人們一直對淀粉及其衍生物進行改性。研究表明，淀粉的特性可以通過與多種小客體分子（如醇，脂肪酸，氫氧化鉀（KOH）， 碘，調(diào)味劑化合物和疏水性有機聚合物形成絡合物。

圖標解析

Figure 1. 微波（A）和超聲處理過的樣品（B）的X射線粉末衍射圖。 “ M”和“ U”分別表示微波和超聲波，其后的數(shù)字表示其功率。

Figure 2. 微波（“微波處理”）和超聲（“超聲波處理”）處理過的樣品的SEM（1000倍和10000倍）。

Figure 3. UM處理樣品的外觀特征。

Figure 4. UM處理樣品的FTIR分析。 該值為1022 / 995cm-1的吸光度比。

Figure 5. UM處理過的樣品的X射線粉末衍射圖（A）和復合度（B）。

Figure 6. 在DIVRSD模型中消化UM（1000x和20000x）之前和UM處理后（1000x和10000x）180min的SEM圖像。

Figure 7. UM處理過的樣品的CLSM（多通道疊加和單熒光標記）。

Figure 8. UM處理過的樣品的溶解度（A）和溶脹力（B）。

Figure 9. UM處理過的樣品的粒度分布。

Figure 10. DIVRSD模型中經(jīng)UM處理的淀粉的消化效率。

全文小結(jié)

在這項研究中，比較了超聲波和微波對淀粉系統(tǒng)的各種影響。兩者均增加以研究UM協(xié)同相互作用對LS-GTP復合物的理化性質(zhì)的影響。 UM處理是節(jié)能和GX的Z有前途的混合技術之一，被證明具有極大地節(jié)省微波能量消耗和提高復合物產(chǎn)率的積極作用。結(jié)果表明，UM處理引起淀粉晶體區(qū)域不可逆的變形，從而釋放出直鏈淀粉，從而促進了LS-GTP復合物的形成。超聲功率是主要決定LS-GTP復合物的形態(tài)和結(jié)晶度的因素。在U200-M175處，LS-GTP配合物表現(xiàn)出C型晶體結(jié)構(gòu)，并且在顆粒表面顯示出“粗糙，均勻的網(wǎng)”，稱為非包合配合物。更復雜的是在功率高于 400 W處形成有序的V型晶體主體晶格，由許多小的球形晶體形成不規(guī)則的“蜂窩”結(jié)構(gòu)。盡管超聲解聚可以使淀粉體系變成均勻的體系，但是過度的UM處理卻產(chǎn)生相反的效果。總而言之，較低的UM處理超聲波功率有利于主要通過氫鍵形成的非包合物，在氫或QL作用下容易降解。

祥鵠科技-本文所用產(chǎn)品

高壓超聲波微波協(xié)同組合工作站是一款由祥鵠自主研發(fā)的將微波、超聲波、高壓功能協(xié)同組合在一起的新一代多功能組合型微波化學工作站，為國際SC，在國內(nèi)外S次將微波超聲波協(xié)同組合技術與微波高壓技術相結(jié)合，利用微波的快速、選擇性加熱，超聲波的振蕩、分散及空化作用，以及高壓體系下提高溶劑沸點、加速分子運動等優(yōu)勢，實現(xiàn)了高壓體系下微波與超聲波的協(xié)同處理，并可根據(jù)用戶需求增配紫外光或可見光催化系統(tǒng)及微波水熱平行裝置和反應前預注氣/增壓系統(tǒng)。

  祥鵠科技做好售后維護的同時不斷收集用戶體驗與反饋，根據(jù)用戶的需求設想與現(xiàn)實難點，結(jié)合超聲波技術與微波高壓合成技術，研制出一款將大功率超聲波換能器的變幅桿直接浸入微波高壓反應釜內(nèi)，可同時將電磁能（微波）與機械能（超聲波）共同所用于高壓密閉反應體系的新一代智能組合型儀器，為國際SC。該儀器采用2450MHz的微波作用于反應介質(zhì)，通過極性分子的偶極旋轉(zhuǎn)或離子傳導這兩種方式，增加反應體系內(nèi)分子的震動與摩檫，提高其活化能，促進化學反應的進程；同時利用超聲波的振蕩、分散、粉碎、空化、攪拌等多重效應，分散／粉碎粒子，使其粒度進一步減小，加速溶質(zhì)溶解，改善反應活性，再結(jié)合水熱法的優(yōu)勢：降低反應溫度的要求，克服某些高溫制備不可克服的晶形轉(zhuǎn)變、分解、揮發(fā)，并能進行均勻摻雜等特點，使反應物活性得到改變和提高；通過精細調(diào)控反應體系內(nèi)的溫度、壓力、時間、功率、占空比等各項參數(shù)，所制得的樣品具有：純度高、分散性好、均勻、分布窄、無團聚、晶型好、形貌可控、環(huán)境友好等特征。