專利名稱：：香蕉天然抗性淀粉RS₂的制備方法及應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于食品加工
技術領域：
，涉及蕉天然抗性淀粉12的制備方法及應用。種功能食品的制備方法，具體涉及一種香
背景技術：
：便秘是指排便不順利的狀態(tài)，包括糞便干燥排出不暢和糞便不干亦難排出兩種情況。根據(jù)病因可分為器質性便秘和功能性便秘，臨床上所說的便秘主要指的是功能性便秘。治療便秘常常使用大黃、蒽醌類瀉藥，但研究發(fā)現(xiàn)此類瀉藥有副作用，會使患者對瀉藥產(chǎn)生依賴性，長期使用有損結腸傳輸功能及腸道神經(jīng)，反而會導致更加嚴重的功能性、頑固性便秘，產(chǎn)生"結腸黑變"造成"瀉劑性結腸"。使用瀉藥身體需要承受隨之而來的副作用，給患者帶來痛苦?？剐缘矸凼强梢杂行Ы鉀Q患者便秘的天然良藥?？剐缘矸鄣母拍钍窃谏攀忱w維分析技術的發(fā)展過程中產(chǎn)生并發(fā)展起來的，長期以來淀粉一直被認為是可被人體完全消化吸收的，但是在研究膳食纖維的過程中，英國學者Englyst及同事1985年發(fā)現(xiàn)了有少量的淀粉殘留在膳食纖維中，并且這種淀粉也是抗消化酶水解的，于是發(fā)現(xiàn)了抗性淀粉。英國學者Englyst等1992將淀粉分為三個類型(1)快速消化淀粉，淀粉糊化后可在小腸內迅速消化，一般為新鮮煮熟的含淀粉食品；(2)慢速消化淀粉，在小腸中緩慢的消化，許多谷物的天然淀粉顆粒就屬于這一類型；(3)抗性淀粉，不被消化酶水解的淀粉。歐洲抗性淀粉協(xié)會1992年將抗性淀粉定義為"不被健康個體小腸所吸收的淀粉及其降解產(chǎn)物的總稱"。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前抗性淀粉分為4種類型RS工物理包埋淀粉，存在于研磨種粒中的酶難以作用的淀粉；RS2未糊化的天然淀粉粒；R^回生淀粉，主要產(chǎn)生于食品加工過程；RS4化學改性淀粉?？剐缘矸壑饕砉δ苡?1)降低餐后血糖值和胰島素反應，緩解糖尿病病情；(2)降低腸道pH值，預防結直腸癌；(3)增加糞便體積，改善便秘情況；(4)增殖有益菌，抑止有害菌；(5)加強脂質代謝，維護心血管健康；(6)控制體重增加；(7)增加礦物質的吸收。抗性淀粉在很多方面比傳統(tǒng)的膳食纖維更有優(yōu)勢，比如它沒有特殊的氣味、粒徑更小、持水力較低以及更能適應多種的食品加工處理和加工環(huán)境，非常具有利用潛力。有關抗性淀粉制備研究，國外近十年來發(fā)展較快，研究非常活躍，國內則處于剛起步階段。目前國內抗性淀粉的制備以回生抗性淀粉RS3的制備為多，目前對抗性淀粉的形成機理的一致看法是直鏈淀粉雙螺旋疊加，即直鏈淀粉重結晶，形成抗性淀粉。制備工藝一般是一定濃度淀粉懸液經(jīng)糊化后再經(jīng)低溫老化等處理過程而得到。多以玉米淀粉，小麥淀粉，馬鈴薯淀粉，大米等為原料，利用壓熱法、脫支法、蒸汽加熱法、酸水解法和酶解法等方法制備RS3，制備率為1020%。目前抗性淀粉的研究主要存在以下問題抗性淀粉制備原料選擇少；制備原理和種類單一；制備產(chǎn)率和效益不高；綠色高新技術應用不多等等。香蕉是熱帶亞熱帶四大名果之一，在我國是產(chǎn)量居于第四位的大宗水果，而其單產(chǎn)能達50006000斤/畝，居主要水果之首。近年來國內外學者研究發(fā)現(xiàn)香蕉擁有很多功能，如抗癌、降血脂、降血壓、抗氧化、提高免疫力和緩解焦慮等，經(jīng)研究及實踐證明，香蕉中的天然抗性淀粉還具有通便功效，被譽為"新的水果之王"。我國香蕉資源豐富，2007年全國總產(chǎn)已達779萬噸，而香蕉是典型的呼吸越變型果實，貯藏與保鮮比較困難，加之產(chǎn)量巨大，鮮銷已經(jīng)不能完全消化，加工又非常落后，因此我國香蕉采后損失率高達近50%，遠遠高于我國果蔬采后的平均損失率25%，更高于發(fā)達國家的5%。另外，香蕉穗上通常有15%左右的殘次果、非商品蕉被廢棄，既浪費又污染環(huán)境。香蕉殘次果、非商品蕉的有效利用是當今迫切需要解決的一大難題，未見有香蕉全果綠色加工過程中抗性淀粉、尤其是利用香蕉殘次果、非商品蕉制備天然抗性淀粉的制備方法及其保健食品的研究開發(fā)、專利及試驗研究的技術報道。
發(fā)明內容本發(fā)明的一個目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種新的香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法。本發(fā)明還有一個目的是提供所述香蕉天然抗性淀粉的應用。本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)提供一種香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，包括以下步驟(1)將香蕉果肉用檸檬酸溶液浸泡護色后，打漿得到漿肉混合物；(2)將漿肉混合物用純凈水稀釋后接入黑曲霉(Aspergillusniger)，調節(jié)pH值，于3538。C培養(yǎng)得培養(yǎng)物，往培養(yǎng)物中接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)，調pH值后于35"38"發(fā)酵；(3)將步驟(2)發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水；三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速25004000r/min，差轉速1530r/min。(4)將次重相進行真空干燥后粉碎。本發(fā)明可以利用商品蕉作為原料，也可以利用表皮青綠、果指飽滿、有棱角的香蕉殘次果、非商品蕉為原料。香蕉去皮后進行上述步驟的操作。步驟(1)所述檸檬酸溶液濃度為0.250.5g/L，浸泡時間為1015min，打漿時間為34min。步驟(2)所述漿肉混合物的稀釋是稀釋至固形物含量為1020%;所述黑曲霉(Aspergillusniger)的接種量為104108個孢子/g稀釋的漿肉混合物，接種后調pH值為3.54.0;培養(yǎng)時間為110小時；所述綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)的接種量為0.5%5%(相對培養(yǎng)物重量)，調pH值為6.87.2，發(fā)酵時間為18小時。步驟(3)所述三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速25004000r/min，差轉速1530r/min。步驟(4)所述真空干燥是利用真空帶式連續(xù)干燥設備，真空度1000Pa1400Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為220200°C、190180°C、140120°C、110IO(TC和5040°C，干燥23h后粉碎。為了獲得需要的粒度，可以將經(jīng)真空帶式連續(xù)干燥粉碎后產(chǎn)品過100目篩，得到香蕉天然抗性淀粉12。本發(fā)明所述香蕉天然抗性淀粉可應用于制備通便功能食品或治療便秘的藥品。本發(fā)明的有益效果是現(xiàn)有的壓熱法、酸水解及酶脫支處理法作用方式都是通過處理淀粉，制備回生型抗性淀粉RS3，本發(fā)明采用微生物發(fā)酵法是通過發(fā)酵處理提取青香蕉原本就存在的天然抗性淀粉R&。與酶法等方法提取香蕉抗性淀粉相比，本發(fā)明微生物法更容易適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有良好的產(chǎn)業(yè)應用前景。本發(fā)明尋找到適合工業(yè)應用的制備方法成功制備得到香蕉天然抗性淀粉，在掃描電子顯微鏡于1600倍下觀察，所得香蕉天然抗性淀粉顆粒為長條形、不規(guī)則卵形或球形；X-衍射圖譜分析香蕉RS結晶結構呈C型，結晶度為23.13%;差示掃描量熱儀測得的起始糊化溫度T。、峰值溫度Tp和結束糊化溫度Tc分別是59.55°C、69.24"和92.35"，熱焓值為4.762J/g;還原末端法測定得到香蕉天然抗性淀粉的平均聚合度DP81.16、數(shù)均分子量Mn為13147.92，可產(chǎn)生促進腸道蠕動的潤腸通便功效。本發(fā)明產(chǎn)物為天然產(chǎn)物，不僅具備普通瀉藥的通便功效，而且溫和、不剌激，可以克服常見的大黃、蒽醌類瀉藥所引起的副作用。本發(fā)明方法既可以使用商品香蕉，也可以選擇表皮青綠的香蕉殘次果、非商品蕉為原料，變廢為寶，可有效解決香蕉貯藏與保鮮的巨大壓力。本發(fā)明制備方法簡單，原料、設備易得，成本較低，易于推廣。具體實施例方式下面結合具體實施例來進一步詳細說明本發(fā)明。實施例1:表皮青綠的殘次香蕉去皮后進行下述操作，選擇果指飽滿、有棱角的香蕉更好(1)用0.25g/L檸檬酸溶液浸泡香蕉果肉15min護色后，打漿3min得混合物；檸檬酸溶液的用量適量即可；(2)將漿肉混合物用純凈水稀釋至固形物含量為10%，按照每克稀釋后的漿肉混合物中接入104108個黑曲霉(Aspergillusniger)孢子(市面購買)，調節(jié)pH值為3.5，于3538t:培養(yǎng)1小時后得培養(yǎng)物，再按照培養(yǎng)物重量的0.5%接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)(市購)，采用稀鹽酸或稀氫氧化鈉(濃度參照常規(guī)即可)調節(jié)pH值為7.2，于35°C38"發(fā)酵8小時；(3)將步驟(2)發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器(山東得一環(huán)保設備有限公司，箱式機型)進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水；三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速3000r/min，差轉速30r/min。(4)將次重相進行真空干燥后粉碎?？刹捎每剐缘矸凵a(chǎn)中常規(guī)干燥方法。本實施例優(yōu)選采用真空帶式連續(xù)干燥設備(廣東省農(nóng)業(yè)機械研究所研制的GZD-S型真空帶式連續(xù)干燥試驗裝置，也可以選用其他廠家生產(chǎn)的類似設備。)，將沉淀物在真空度1200Pa1400Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為20(TC、18(TC、14(rC、10(rC、4(rC條件下真空帶式連續(xù)干燥3h后粉碎，過100目篩，得到香蕉天然抗性淀粉。制備率為20%25%。實施例2:(1)將表皮青綠、果指飽滿、有棱角的香蕉去皮；(2)將香蕉果肉用0.5g/L檸檬酸溶液浸泡10min護色后，打漿4min得到漿肉混合物；(3)將漿肉混合物用純凈水稀釋至固形物含量為10%，按照每克稀釋后的漿肉混合物中接入104108個黑曲霉(Aspergillusniger)孢子，調節(jié)pH值為3.5，于3538t:培養(yǎng)1小時后得培養(yǎng)物，再按照培養(yǎng)物重量的0.5%接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)調pH值為7.2，于35°C38。C發(fā)酵8小時；(4)利用真空帶式連續(xù)干燥設備將沉淀物在真空度1000Pa1200Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為220°C、190°C、120°C、ll(TC、5(TC條件下真空帶式連續(xù)干燥2h后粉碎，過IOO目篩，得到香蕉天然抗性淀粉。實施例3(1)將表皮青綠的香蕉去皮，選擇果指飽滿、有棱角的香蕉更好；(2)將香蕉果肉用0.4g/L檸檬酸溶液浸泡12min護色后，打漿3.5min得到漿肉混合物；(3)將漿肉混合物用純凈水稀釋至固形物含量為20%，按照每克稀釋后的漿肉混合物中接入104108個黑曲霉(Aspergillusniger)孢子，調節(jié)pH值為4.0，于3538°C培養(yǎng)8小時后得培養(yǎng)物，再按照培養(yǎng)物重量的3.5%接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)，調pH值為6.8，于35°C38。C發(fā)酵5小時；(4)將步驟(3)發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水；三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速2500r/min，差轉速25r/min。(5)利用真空帶式連續(xù)干燥設備將次重相進行真空干燥，真空度1200Pa1300Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為220°C、190°C、120°C、ll(TC、50。C條件下真空帶式連續(xù)干燥3h，粉碎，過100目篩，得到香蕉天然抗性淀粉。實施例4(1)將表皮青綠的香蕉去皮；(2)將香蕉果肉用0.6g/L檸檬酸溶液浸泡12min護色后，打漿3.5min得到混合物；(3)將漿肉混合物用水稀釋至固形物含量為15%，按照每克稀釋后的漿肉混合物中接入104108個黑曲霉(Aspergillusniger)孢子，調節(jié)pH值為3.8，于3538。C培養(yǎng)6小時后得培養(yǎng)物，再按照培養(yǎng)物重量的5%接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)，調pH值為7.0，于35°C38"發(fā)酵1小時；(4)將步驟(3)發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水；三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速2500r/min，差轉速25r/min。(5)利用真空帶式連續(xù)干燥設備將次重相真空干燥，真空度1200Pa1300Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為220°C、190°C、120°C、ll(TC、5(TC條件下真空帶式連續(xù)干燥2.5h后粉碎，過100目篩，得到香蕉天然抗性淀粉。將所述實施例14所述香蕉天然抗性淀粉在掃描電子顯微鏡于1600倍下觀察，所得香蕉天然抗性淀粉顆粒為長條形、不規(guī)則卵形或球形；X-衍射圖譜分析香蕉RS結晶結構呈C型，結晶度為23.13%;差示掃描量熱儀測得的起始糊化溫度T。、峰值溫度Tp和結束糊化溫度Tc分別是59.55°C、69.24。C和92.35。C，熱焓值為4.762J/g;還原末端法測定得到香蕉天然抗性淀粉的平均聚合度DP81.16、數(shù)均分子量Mn為13147.92。6實施例5將所述實施例14所述香蕉天然抗性淀粉用于動物實驗，實驗方法參照《保健食品檢驗與評價技術規(guī)范實施手冊》(2003年出版)，"通便功能檢驗方法"。動物SPF級昆明鼠，雄性，購于廣東省醫(yī)學實驗動物中心，動物許可證號SCXK2003-0002，2007A006。實驗結果見表1所示表1香蕉天然抗性淀粉RS2對小鼠排便情況的影響(；士S)a)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>a)與模型組比較*P<0.05。動物通便實驗結果顯示香蕉天然抗性淀粉灌胃劑量為4.0克每千克體重每天時能產(chǎn)生促進小鼠腸蠕動和縮短首粒黑便排出時間的通便效果，使小鼠小腸墨汁推進率達到62.6%，顯著高于復方地芬諾酯便秘模型對照組的44.7%，2.0、4.0克每千克體重每天時，首便時間比復方地芬諾酯便秘模型對照組縮短3lmin、23min。權利要求一種香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將香蕉果肉用檸檬酸溶液浸泡護色后，打漿得到漿肉混合物；(2)將漿肉混合物稀釋后接入黑曲霉(Aspergillusniger)，培養(yǎng)，往培養(yǎng)物中接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)，發(fā)酵；(3)將步驟(2)發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水；(4)將次重相進行真空干燥后粉碎。2.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于步驟(1)所述香蕉為表皮青綠的香蕉殘次果。3.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于步驟(1)所述檸檬酸溶液濃度為0.250.5g/L，浸泡時間為1015min，打漿時間為34min。4.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于步驟(2)所述漿肉混合物的稀釋是稀釋至固形物含量為1020%;所述黑曲霉(Aspergillusniger)的接種量為每克稀釋后的漿肉混合物中接入104108個孢子，接種后調pH值為3.54.0，培養(yǎng)時間為110小時。5.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于步驟(2)所述綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)的接種量為培養(yǎng)物重量的0.5%5%;調pH值為6.87.2，發(fā)酵時間為18小時。6.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于步驟(3)所述三相分離器的操作參數(shù)是轉鼓轉速25004000r/min，差轉速1530r/min。7.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉12的制備方法，其特征在于步驟(4)所述真空干燥的真空度為1000Pa1400Pa，五個加熱區(qū)段的加熱溫度設置為220200°C、190180°C、140120°C、110IO(TC和5040。C，干燥23h。8.根據(jù)權利要求1所述香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法，其特征在于還包括經(jīng)真空干燥粉碎后產(chǎn)品過IOO目篩步驟。9.一種權利要求1所述制備方法制備得到的香蕉天然抗性淀粉RS2的應用，其特征在于應用于制備通便功能食品或治療便秘的藥品。全文摘要本發(fā)明公開了一種香蕉天然抗性淀粉RS2的制備方法及應用。本發(fā)明利用表皮青綠的香蕉殘次果為原料，往香蕉漿肉混合物中接入黑曲霉(Aspergillusniger)培養(yǎng)后，接入綠膿桿菌(Pseudomonasaeruginosa)發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物置入三相分離器進行三相分離，將次重相進行真空干燥后粉碎得到所述香蕉天然抗性淀粉RS2。所述香蕉天然抗性淀粉RS2可應用于制備通便功能食品或治療便秘的藥品。本發(fā)明利用香蕉殘次果變廢為寶，可有效解決香蕉貯藏與保鮮的巨大壓力，而且制備方法簡單，原料、設備易得，成本較低，易于推廣。文檔編號C12P19/04GK101792783SQ201010117399公開日2010年8月4日申請日期2010年2月25日優(yōu)先權日2010年2月25日發(fā)明者楊公明,王娟,程燕鋒,黃繼紅申請人:華南農(nóng)業(yè)大學