淀粉及蛋白质等组分在健康食品加工制造中的变化规律及机制

针对健康食品加工制造过程重要组分微观结构、宏观特性与加工因素之间所蕴含的学术关系，凝练出涉及组分相态、聚集态、链结构等结构因素变化与宏观性质关联的关键基础科学问题。以食品中重要组分的分子组装、聚集行为在加工制造过程中的变化作为突破口，选择淀粉、蛋白质和油脂及其复合体系为对象，通过现代加工因素对其功能特性、加工特性与微观结构的影响研究，借助现代结构化学分析方法、材料加工与设计、高分子物理理论等深入了解其在模拟固态和液态食品复杂体系中因现代加工因素改变而导致的结构与特性的变化规律，揭示现代加工因素、淀粉和蛋白质及油脂宏观性质、微观结构及分子运动之间的内在联系、相互影响途径及机制等，探讨食品重要组分功能化理性设计与制造方法。基于分子组装聚集和黑箱理论，利用数据融合与人工神经网络等技术来构建食品重要组分特性与其微观结构之间的分子调控模型与理论体系，为实现健康食品功能化理性设计与制造提供理论支撑。

现代健康食品是由食品组分经加工后获得的多组分、多相、多层次结构的软材料，其品质功能关系着人类的健康。食品重要组分在加工过程中结构的变化机制是影响健康食品功能特性的关键。因此，全面和深入掌握现代食品加工过程中食品重要组分的分子链结构、聚集态结构等多层次结构和功能特性的变化规律，并确定其控制途径与方法，才能真正实现特定功能健康食品的理性设计与制造。.项目以食品重要组分淀粉、植物蛋白及油脂的分子运动、聚集行为在加工过程中的变化为突破口，系统研究了物理、化学、生物及其耦合加工方式和条件对淀粉消化、热性能、糊化和流变特性，植物蛋白乳化、凝胶、聚集、流变、界面、包埋、质构特性和油脂流变、氧化稳定、质构特性的影响规律，获得了上述不同加工过程和条件及其他食品组分对淀粉分子量及其分布、螺旋结构、结晶结构、无定型结构、纳米晶体和玻璃态、高弹态、粘流态结构，植物蛋白结构、聚集、复合和油脂分子链组成、晶体、晶体聚集体、结晶网络等组分多层次结构的变化规律。获得了物理、化学、酶法及其耦合手段等对不同来源淀粉、植物蛋白和油脂等多层次结构和功能特性的影响关系，揭示了加工过程中组分功能特性转变的分子机制，形成了通过可控的现代加工方式及条件，调控淀粉、植物蛋白及油脂等组分及其与食品体系中其他组分的分子链结构和分子相互作用行为继而构建适合的聚集态结构，来实现淀粉、植物蛋白及油脂功能调控的学术思想，构建了健康食品中重要组分功能特性的多层次结构调控理论体系。.项目获得了具有特定消化性能和流变特性的系列功能淀粉制品，多种新型功能性乳液、可食性凝胶、活性物质输送体系、功能性蛋白、可食性抗菌膜和面制品等蛋白制品及营养性油脂凝胶、冷冻专用油脂和功能性结构油酯等，实现了淀粉、植物蛋白及油脂的功能化结构设计及调控。研究结果丰富了我国食品加工基础学的理论研究，从而为真正实现现代健康食品的功能化理性设计与制造奠定了重要的理论基础。