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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