臭氧處理能導致澱（diàn）粉消化性質發生改變。馬鈴（líng）薯澱粉經臭氧處理60 min後，將其糊化，測定其RDS含（hán）量較原樣增加15%，可能（néng）是臭氧處理降低了馬鈴（líng）薯澱粉分子鏈長以及羧酸根之間的（de）靜電排斥作（zuò）用，使水分更容易滲（shèn）透其中，導致澱粉分子對酶敏感性增加[31]。熊金娟等[46]采（cǎi）用臭氧處理糯米不同時間(0.5，1.0，2.0 h)後，糯米粉的（de）羧基含量較未處理組增加了43.3%～87.7%，且顆粒表麵出現破（pò）損。糯米粉經臭氧處理2 h後糊化，測得慢消化澱粉(SDS)和（hé）快（kuài）消化（huà）澱粉(RDS)含量分別減少了34.6%和15.3%，而抗性澱粉(RS)含量增加了115.1%。臭氧處理後的糯米粉未經糊化直接（jiē）測定（dìng）消化性，生糯（nuò）米粉中RS的含量降低，而SDS和RDS含量（liàng）則增加（jiā），原（yuán）因在於經臭氧處理後（hòu），生糯（nuò）米（mǐ）粉的水合性質及對澱粉酶（méi）的親和性均較未處理組增強，故容易酶解，從而（ér）呈現與糯米粉糊相反的趨勢。Simsek等[35]則發（fā）現臭氧處（chù）理使黑豆及菜豆澱粉的RS含量顯著增加，但未（wèi）顯著改變兩種澱粉的水解率(HI)和血糖生成指數(eGI)。由此可見，臭氧處理（lǐ）可作為調控澱粉消化性質的潛在方（fāng）式，但臭氧改性澱粉作為食品配料時可能（néng）帶來的安全問題（tí）有待研究。
圖1 臭氧處理澱粉的裝置示意圖
在（zài）幹法條件下，澱粉物料為較低含（hán）水量(約10%)的（de）粉末，澱粉氧（yǎng）化降解（jiě）的程度主要受臭氧濃（nóng）度、氣體流速及作用（yòng）時間的影響（xiǎng）[19,23]。在濕法條件下，除了臭氧濃度、氣體流速及作用時間的影響外，反應體係中水分及其他共存（cún）溶劑同樣（yàng）是重要的影響因素（sù）。Szymanski[30]的研究表明（míng），向玉米澱粉乳中以鼓泡方式輸入臭氧時，澱粉氧化程度受水分含量的影響較大：水分含量低於65%時，澱粉氧化（huà）程度很低（dī）(羰基含量0.028～0.030 mol/mol脫水葡萄糖（táng）)，水分含量在（zài）65%～73%時，氧化程度迅速提升，但繼續增加水（shuǐ）分含量(從73%到（dào）82%)，氧化程度提升緩（huǎn）慢。Szymanski[30]的研究還發（fā）現，在23 ℃下反應，以氯仿或以乙酸—水為反應介質比用水為（wéi）介質可製備較高氧（yǎng）化程度的改性澱粉，產物的羰基含量較以水為介質時分別提（tí）升11.6%和56.2%。因此，濕法條件下對反應溶劑的選擇極為（wéi）重要。
以往報道係統研究溫度影響臭氧作用的文獻鮮見。有研（yán）究[30]表明，0 ℃和50 ℃比23 ℃的反應溫度條件下，臭氧處理（lǐ）玉米澱粉具有較低的羰基含量，其原因可能在於，較高溫度容易造成臭氧在介質（zhì）中的溶解度降低，臭氧的分（fèn）解（jiě）速度加快，而較低溫度則減緩氧化反應的進行。控（kòng）製合適的反應溫度可優化臭氧處理的效果（guǒ）。
目前關於介（jiè）質pH對臭氧改性澱粉影響的文獻報道甚少，Klein等[22]研究發（fā）現隨著pH的增加，澱粉的羰基和羧基的含量呈上升趨勢，氧化程度增加。pH 3.5時，臭氧處理未引起木（mù）薯澱粉中羰基含（hán）量變化，且無羧基生成；pH 6.5時，羰基含（hán）量變化不顯著，但有羧基產生，含（hán）量為0.021%；pH 9.5時，木薯澱粉經臭氧處理後生成的（de）羰基和羧基含量顯著上升(分別為0.011%和0.028%)。該（gāi）研究[22]還發現，不同pH下處理得到的改性澱粉的糊（hú）化行為差異顯著。在pH 3.5製備的改性（xìng）澱粉在RVA分析中具有很小的峰值黏度、熱糊黏度、崩解值、回生值和冷糊黏度；在pH 6.5和9.5條件下處（chù）理（lǐ）得到（dào）的改性澱（diàn）粉的熱糊黏度和冷糊黏度較pH 3.5處理組和未處理（lǐ）組的高，其原因（yīn）可能是在pH 6.5或9.5時，氧化降解的澱粉分子（zǐ）之間發生了交聯作用，在一定程度上提升了熱糊（hú）穩（wěn）定性和冷糊的回生（shēng）性。有研（yán）究[10,21]表明，在水溶液中（zhōng）H+能（néng）減緩臭氧分（fèn）子的降解，使其與澱（diàn）粉進行直接作用，而OH-加速臭氧降解，產（chǎn）生高（gāo）活性氧化產物，從而增大澱粉改性程度（dù）。因此pH對澱（diàn）粉（fěn）臭氧改性的影響需要進行係統研究。
目前，大多數研究報道物料中的共存成分對臭氧作用（yòng）澱粉起抑製（zhì）作用。Gozé等[39]研究指出，小（xiǎo）麥粉中的澱粉對臭（chòu）氧（yǎng）的反應活性顯著低於提取出來的小麥澱（diàn）粉。Kurdziel等[40]也發（fā）現（xiàn）澱粉中共存成分對澱（diàn）粉氧化具有（yǒu）抑製作用，大麥澱粉較燕麥澱（diàn）粉具有較低的內源性脂質和蛋（dàn）白質含量，因而在相同條件下氧化試劑對（duì）大麥澱粉的降解程（chéng）度更高。Chan等[41]進一步研究（jiū）發現脫（tuō）除蛋白質組分有利於澱粉的臭氧改（gǎi）性。添加外源性物質一定程度上也可（kě）以改善臭（chòu）氧對（duì）澱粉的（de）改性效果。An等[40]研究了在臭氧處理大（dà）米澱（diàn）粉過程（chéng）中添加氨基酸對改性效果的影響，其（qí）中賴氨酸添加使得臭氧處（chù）理的大米澱粉更易烹（pēng）煮，不易老化。因此，內外源性物質有望作為工業生產中調控臭氧作用澱粉的重要手段，值得深入研究（jiū）。
臭氧處理是一項正在興起的拓展澱粉功（gōng）能特性或提升澱（diàn）粉製品品質特性（xìng）的綠色改性技（jì）術。由（yóu）於臭氧化學機製十分複（fù）雜（zá）[10, 21]，其對（duì）澱粉物料的處理效果受臭氧劑量、作（zuò）用方（fāng）式(幹法或濕（shī）法)、介質、溫度、pH、物料（liào）共存成分等的影響顯著。因作用（yòng）程度不同，臭氧既能漂白澱粉，又可將澱（diàn）粉羥基(C—OH)依次氧化（huà）為羰基(C—O)或羧基(COOH)，引起澱粉分子解聚甚至交聯，但（dàn）相關研究（jiū）還（hái）不深入[42]。基（jī）於當前研究狀況，後續研究可從以下方麵加強或深入：① 臭氧與澱粉相互作用機製，以及內外源因（yīn）素對臭氧改性的影響需要係（xì）統研究；② 在工業（yè）生產水平，臭氧能在多大（dà）程度上改變澱粉的分子結構和組成，以及臭氧改性澱粉的應用性能和安（ān）全性需要研究；③ 探討（tǎo）臭氧處理（lǐ）與其他方法（fǎ）(如超聲波、冷等離子體、濕熱處理)聯用對澱（diàn）粉加（jiā）工特性的（de）影響（xiǎng），為開展其工（gōng）業應用和豐富改（gǎi）性澱粉（fěn）品類鋪平道路。
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