一種化學(xué)結(jié)合酶法高效制備熱穩(wěn)定型慢消化淀粉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及淀粉的修飾改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料的 高效化學(xué)結(jié)合酶法改性制備熱穩(wěn)定型慢消化淀粉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 淀粉是植物中碳水化合物貯藏的主要形式，也是為人體提供能量的主要來源。依 據(jù)淀粉的生物可利用性，可將其分為快速消化淀粉（RDS)、慢消化淀粉（SDS)及抗性淀粉 (RS)。其中，SDS是指能在小腸中被完全消化吸收但速度較慢的淀粉，它屬于典型的低血糖 生成指數(shù)食物，具有緩慢吸收、持續(xù)釋放能量、維持血糖穩(wěn)態(tài)、預(yù)防和治療代謝綜合癥的特 性，因而日益成為食品科學(xué)和現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003] 目前，關(guān)于制備SDS的主要技術(shù)途徑為：物理法（熱處理、重結(jié)晶、高聚物包埋 等）、化學(xué)法（交聯(lián)淀粉）和酶法（淀粉分支酶、脫支酶等）。Mishra等將馬鈴薯淀粉蒸煮糊 化后冷卻、冷凍或冷凍干燥處理能夠形成SDS，其中冷凍處理的淀粉中SDS含量可達(dá)35%。 Wolf等以普通淀粉、蠟質(zhì)玉米和高直鏈淀粉為原料，采用環(huán)氧丙烷或糊精化改性降低淀粉 水解程度來制備SDS。Shin等報(bào)道異淀粉酶水解蠟質(zhì)高粱淀粉8h后，在1°C存儲(chǔ)3d，可得 到SDS含量為27%的產(chǎn)品。然而，這些方法存在有如下的缺點(diǎn)：（1)溫度循環(huán)重結(jié)晶法可得 到較高的SDS，但是生產(chǎn)工藝繁瑣、能耗高，且SDS的熱穩(wěn)定性較差；（2)化學(xué)法通過引入外 來化學(xué)基團(tuán)降低消化酶的敏感性，這在一定程度上對(duì)人體健康帶來隱患；（3)淀粉脫支酶 法制備的SDS含量較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)結(jié)合酶法高效制備熱穩(wěn)定 型慢消化淀粉的方法。本發(fā)明以蠟質(zhì)型玉米淀粉為原料，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，產(chǎn)品中慢消 化淀粉含量高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種化學(xué)結(jié)合酶法高效制備熱穩(wěn)定型慢消化淀粉的方法，以蠟質(zhì)玉米為原料，制 備方法包括以下步驟：（1)酸解處理；（2)洗滌干燥；（3)加熱預(yù)糊化處理；(4)淀粉蔗糖酶 處理；（5)洗滌，壓熱處理，4°C保藏；（6)冷凍干燥。
[0007] 進(jìn)一步，所述步驟（3)加熱預(yù)糊化處理后加入一定量鹿糖。
[0008] 進(jìn)一步，所述步驟（1)為：取錯(cuò)質(zhì)玉米淀粉，加入0.14mol/L的稀鹽酸，配制成濃度 為30~50wt%的淀粉懸浮液，在40~50°C水浴中酸解處理8~10h。
[0009] 進(jìn)一步，所述步驟（2)為：洗滌并離心，棄上清液，洗滌后將沉淀置于45~55°C烘 箱中干燥24~48h，粉碎并過200目篩，得到酸解淀粉產(chǎn)品。
[0010] 進(jìn)一步，所述步驟（3)為：稱取一定量的酸解淀粉，加入適量去離子水，將溶液加 熱預(yù)糊化，待溶液冷卻至30~40°C，加入一定量的蔗糖，攪拌溶液至蔗糖完全溶解后，定容 至一定體積，使最終的淀粉濃度為60~100g/L，蔗糖濃度為120~200g/L。
[0011] 進(jìn)一步，所述步驟（4)為：加入淀粉蔗糖酶，使其酶活為1000~2000U/L，攪拌，恒 溫反應(yīng)8~12h，反應(yīng)溫度為30~40°C。
[0012] 進(jìn)一步，所述步驟（5)為：在8000~10000r/min下離心20分鐘，棄上清液，沉淀 用一定量去離子水洗滌3次后，加入適量的去離子水調(diào)節(jié)淀粉濃度介于15~20wt%，121°C 壓熱處理30分鐘，取出冷卻至室溫后，將其放置于4°C環(huán)境下保藏6~8h。
[0013] 進(jìn)一步，所述步驟（6)為：冷凍干燥，粉碎并過200目篩，得到熱穩(wěn)定型慢消化淀粉 產(chǎn)品。
[0014] 本發(fā)明有益的技術(shù)效果：
[0015] 本發(fā)明克服了蠟質(zhì)玉米淀粉在高濃度條件下粘度高、酶反應(yīng)效率低的缺陷，制備 出的慢消化淀粉熱穩(wěn)定性好，可以作為食品加工的原輔料再次進(jìn)行熱加工處理，因此產(chǎn)品 具有廣闊的市場(chǎng)前景，是一種新型的、簡(jiǎn)單的、高效的、安全的熱穩(wěn)定型慢消化淀粉制備方 法。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料的化學(xué)結(jié)合酶法高效制備熱穩(wěn)定型慢消化 淀粉的方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
[0018]1、淀粉蔗糖酶酶活測(cè)定方法
[0019] 酶活的測(cè)定是在振蕩速率為60r/min的35°C的水浴搖床中進(jìn)行，蔗糖底物為 32.4g/L，蠟質(zhì)玉米淀粉濃度為lg/L，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘，反應(yīng)介質(zhì)為Tris-HCl緩沖液 (0. 05mol/L，pH7. 0)。1個(gè)酶活單位（U)被定義為：在此反應(yīng)條件下每分鐘釋放1毫摩爾 (μmol)的果糖。果糖的測(cè)定則采用3, 5-二硝基水楊酸法（DNS法）。
[0020] 2、慢消化淀粉含量分析
[0021] 慢消化淀粉含量的測(cè)定參考Englyst等人提出的體外模擬酶水解法，由于需要測(cè) 定熱穩(wěn)定型慢消化淀粉含量，所以淀粉樣品在測(cè)定之前先進(jìn)行加熱煮沸處理，具體方法如 下：稱取200mg淀粉樣品置于測(cè)試管中，添加15mLpH5. 2的0. 2mol/L醋酸鈉緩沖液，混勻 后加熱煮沸30min，冷卻至室溫后加入10mL的豬胰α-淀粉酶（290U/mL)和糖化酶（15U/ mL)，置于37°C恒溫水浴下振蕩（轉(zhuǎn)速為150r/min)并準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。水解20或120min后取 出0. 5mL水解液加4mL無水乙醇滅酶，然后將離心處理后的上清液用葡萄糖氧化酶法測(cè)定 產(chǎn)生的葡萄糖含量。
[0022] SDS= (G120-G20)X0. 9
[0023] 式中：G2。，淀粉酶水解20min后產(chǎn)生的葡萄糖含量（mg);G12。，淀粉酶水解120min 后產(chǎn)生的葡萄糖含量（mg)。
[0024] 實(shí)施例一
[0025] 1、取蠟質(zhì)玉米淀粉100g，加入233. 3g0· 14mol/L稀鹽酸后，在40°C水浴中酸解處 理6h;
[0026] 2、酸解處理結(jié)束后，以3~4倍體積去離子水洗滌并離心，棄上清液，重復(fù)洗滌3 次后，將沉淀置于45°C烘箱中干燥24h，粉碎并過200目篩，得到酸解淀粉產(chǎn)品；
[0027] 3、稱取酸解淀粉60g，加入800mL去離子水后，將溶液加熱到100°C煮沸15分鐘使 淀粉完全糊化，待溶液冷卻至30°C，加入蔗糖120g，攪拌溶液至蔗糖完全溶解后，加入去離 子水并定容至1L;
[0028] 4、加入淀粉蔗糖酶，使其酶活為1000U/L，在200r/min的攪拌速度下恒溫反應(yīng)8h， 反應(yīng)溫度為30°C;
[0029] 5、反應(yīng)結(jié)束，在8000r/min下離心20分鐘，棄上清液，沉淀用1L去離子水洗滌，重 復(fù)洗滌3次后，加入適量的去離子水調(diào)節(jié)淀粉濃度為15wt%，121°C壓熱處理30分鐘，取出 冷卻至室溫后，將其放置于4°C環(huán)境下保藏6h;
[0030] 6、取出，冷凍干燥，粉碎并過200目篩，得到熱穩(wěn)定型慢消化淀粉產(chǎn)品。
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