综述：薯蓣块茎淀粉的绿色改性技术、功能特性及工业应用综述

　　本综述系统探讨了薯蓣（Dioscorea）淀粉的结构特性（如直链淀粉与支链淀粉比例、糖苷键连接方式）及绿色改性技术（如冷冻水分处理FMT、热水分处理HMT），重点分析了其在功能性食品、可生物降解包装材料（如壳聚糖复合薄膜）和医药载体等领域的应用潜力，为替代化学改性淀粉提供可持续解决方案。

　　

营养特性与结构基础

薯蓣属作物作为全球第三大块茎作物，其淀粉占干物质质量的70–80%，具有独特的半结晶结构。这种结构受直链淀粉（amylose）与支链淀粉（amylopectin）比例、糖苷键（α-1,4和α-1,6）连接方式及链长分布的影响，直接决定了淀粉的溶胀特性、黏度和回生倾向。不同物种（如D. bulbifera、D. esculenta）因基因型和环境差异，呈现显著的颗粒形态（多角形至椭圆形）和X射线衍射图谱（B型结晶）变异。

绿色改性技术的创新应用

为克服天然淀粉在加工中的局限性（如热稳定性差、溶解性低），研究聚焦物理改性法。热水分处理（HMT）和冷冻水分处理（FMT）作为可持续替代化学改性的手段，可有效调控淀粉的糊化特性、溶胀力及消化率，同时避免化学残留。例如，D. alata淀粉通过HMT处理后，其形成的壳聚糖复合薄膜表现出增强的机械性能；而D. hispida淀粉则适用于3D打印可生物降解 filaments。

多功能工业应用前景

在食品领域，改性薯蓣淀粉可作为增稠剂、稳定剂或慢消化碳水化合物来源，适用于功能性食品设计。在非食品领域，其高直链淀粉含量（20–30%）和成膜特性支持了可生物降解包装材料的开发。此外，淀粉基药物递送系统利用其生物相容性，为靶向释放提供载体。部分物种（如D. hispida）含有的生物活性化合物（如 Diosgenin）进一步拓展了其在制药工业中的应用。

结论与挑战

薯蓣淀粉的绿色改性策略强化了其作为化学改性淀粉替代品的潜力，尤其在可持续材料创新中价值显著。当前局限在于品种特异性数据缺乏、提取纯度问题以及规模化生产挑战，未来需跨学科合作以推动其产业化应用。