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抗性淀粉的简介及其制备

1. 抗性淀粉研究

1.1 抗性淀粉简介

1981年Anderson等首次发现食物中的淀粉经过小肠并未完全被消化。通过测定作为大肠发酵指示的呼出的氢气,他们发现白面包中大约有20%的淀粉进入大肠[1]。最初,研究者称淀粉进入大肠的现象为淀粉的不良吸收,但是随着对淀粉在人体内代谢过程的深入研究,发现进入大肠的淀粉能被大肠里的微生物发酵,作为能源利用。研究者们将这种不被健康人体小肠所吸收的淀粉称之为抗性淀粉(Resistant Starch),简称RS。这种淀粉较其他淀粉在体内消化、吸收和进入血液较缓慢,具有类似膳食纤维的功能特性。但抗性淀粉本身仍然是淀粉,其化学结构不同于纤维。作为一种新型功能型添加剂,抗性淀粉对人体健康有重要作用,它能降低血糖和胰岛素的反应,适合肥胖病人和糖尿病人食用。动物实验表明,抗性淀粉还具有降低血清胆固醇、防治心血管疾病的作用[2]。此外,抗性淀粉还具有比传统膳食纤维更好的加工特性,特别是在膨胀度、黏度、凝胶能力、持水性等方面[3]。作为一种新型的膳食纤维,抗性淀粉具有类似于传统膳食纤维的生理功能,在大肠中,经微生物发酵,它的产短链脂肪酸尤其是丁酸的能力远远高于普通膳食纤维[4]。而且,将抗性淀粉添加到食品中,RS不会影响食物的风味、质地和外观,在许多应用中,甚至可以提高最终产品的风味。因此在过去几十年中,RS已作为保健营养成分应用于面包、谷物早餐、面条等普通食品和减肥食品等特殊食品中[5]。

1.2 抗性淀粉的分类

抗性淀粉(RS)因其天然来源或加工方法不同,其抗消化性会有很大的差别,目前一般可将其分为4类,即RS1、RS2、RS3、RS4[6]。

RS1,物理包埋淀粉,是指那些因细胞壁的屏障作用或蛋白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉。如部分研磨的谷物和豆类中,一些淀粉被裹在细胞壁里,在水中不能充分膨胀和分散,不能被淀粉酶接近,因此不能被消化。但是在加工和咀嚼之后,往往变得可以消化;

RS2,颗粒状抗性淀粉,是指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是因为具有致密的结构和部分结晶结构,其抗性随着糊化而消失;

RS3,回生淀粉,是指糊化后在冷却或储存过程中结晶而难以被淀粉酶分解的淀粉,也称为老化淀粉。它是抗性淀粉的重要成分,通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象等方面的变化而形成的,因而也是一类重要的抗性淀粉。回生淀粉是膳食中抗性淀粉的主要成分,这类淀粉即使经加热处理,也难以被淀粉酶消化,因此可作为食品添加剂使用。一般采用湿热处理制备,如直链含量为70%的玉米淀粉,经过压热法处理,可获得21.2%的RS3的产品。国外专利中多采用高直链玉米淀粉为

原料,将脱支酶作为主要手段,结合不同干燥方式制备高抗性淀粉含量的产品;

RS4,化学改性淀粉[7]。主要指经过物理或化学变性后,由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入而产生的抗酶解淀粉,如羧甲基淀粉、交联淀粉等。同时,也指种植过程中,基因改造引起的淀粉分子结构变化,如基因改造或化学方法引起的分子结构变化而产生的抗酶解淀粉。

1.3 抗性淀粉的制备方法

淀粉中直链淀粉的比例越高,淀粉越易老化。普鲁兰酶可催化淀粉分子中α-1,6-糖苷键的水解,使支链淀粉转变成直链淀粉,从而提高抗性淀粉得率。有关抗性淀粉制备方法的研究,近十年来国内外发展较快,研究较为广泛,制备方法大致可分为以下几类。

1.3.1 挤压处理法

挤压处理即将食品物料置于高温高压状态下,突然释放至常温常压,使物料内部结构和性质发生变化的过程。经高温高压处理,淀粉颗粒中大分子之间的氢键削弱,造成淀粉颗粒的部分解体,粘度上升发生糊化现象。将挤压膨化技术应用于抗性淀粉制备的预处理中,是由于挤压膨化起到了预糊化的作用,提高淀粉糊化度。只有使淀粉完全糊化,才能使淀粉酶与普鲁兰酶对其充分作用,生成一定长度的直链淀粉分子,通过调节酶的作用条件,从而提高抗性淀粉得率[8]。

1.3.2 微波辐射法

近年来,由于微波加热速度快,可以使食品中的水分在短时间内迅速蒸发汽化,造成体积膨胀,产生膨化效应,微波技术在食品工业中的应用越来越广泛。

微波法应用于抗性淀粉制备机理。首先,在微波辐射处理过程中,淀粉分子间氢键断开,冷却阶段相邻的直链淀粉间又重新形成氢键,即淀粉的老化;其次,食品物料微波辐射的内动力是水分汽化,在此过程中淀粉糊化,使物料产生多孔的网状结构,有利于酶的进一步作用;第三,微波处理时间短、效率高,工艺安全,可以大大缩短制备工艺时间。目前,微波技术主要应用于物料的后期处理,如膨化小食品中的应用,并且对食品物料的后期处理技术已经较为成熟,但应用于物料的预处理的研究却不多见[8]。

1.3.3 脱支降解法

抗性淀粉制备的脱支方法有两种,一种是酶法脱支,另一种方法是化学方法脱支[9]。据报道,用酸(盐酸、硫酸、硝酸等)处理淀粉,有一定的脱支效果,但其脱支效果不及酶法脱支效果好。所用的酶主要为脱支酶——普鲁兰酶,此种酶可以水解直链和支链淀粉分子中的α-1,6-糖苷键,并且所切α-1,6-糖苷键的两头至少含有两个以上的α-1,4-糖苷键。普鲁兰酶是异淀粉酶的一种,它能切开支链淀粉分支点的α-1,6-糖苷键,从而使淀粉的水解产物中含有更多的游离的直链淀粉分子[10]。在淀粉的老化过程中,更多的直链淀粉双螺旋相互缔合,形成高抗

性的晶体结构[11]。普鲁兰酶能够专一催化支链淀粉α-1,6-糖苷键的水解,从而使支链淀粉的分支链脱离主链形成一系列长短不一的直链淀粉,这样直链淀粉含量增加,从而提高抗性淀粉得率。已在市场上销售的抗性淀粉产品CrystaLean就是应用酶解法生产的。

1.3.4 热液处理法

按照热处理温度和淀粉乳水分含量的不同,可以将淀粉的热液处理分为四类[12]:

①湿热处理(Heat Moisture Treatment,HMT),是指淀粉在低水分含量下经热处理加工的过程(含水量小于35%),处理温度一般较高,在80-160℃之间。

②韧化处理又称退火处理(Annealing,ANN),是指在过量水分含量的条件下(含水量大于40%),温度在淀粉糊化温度以下的热处理过程。

③压热处理(Autoclaving),是指淀粉含水量大于40%,溶液在一定温度和压力下进行处理的过程。

④减压处理法(Reduced-Pressurized),短时间内能够进行大批量的处理,没有糊化的淀粉颗粒,热稳定性高,工业生产非常有潜力。

1.3.5超高压处理法

超高压食品处理技术(Ultra-High Pressure, UHP)就是使用100MPa以上的压力,在常温下或较低温度下对食品物料进行处理,从而灭菌、物料改性和改变食品的某些理化反应速度等。

根据超高压对淀粉影响的研究,可以将超高压技术应用于抗性淀粉的制备。淀粉经超高压处理后,A型结晶由于压力的作用,双螺旋结构重新聚集,部分转为B型,因此与热糊化淀粉相比,超高压处理使淀粉表现出不同的糊化以及凝胶特性,其中一些可以在不发生糊化的条件下,淀粉颗粒维持其最初的颗粒结构而提高抗性淀粉含量。当含水量较高时(大于40%),淀粉微晶结构的破坏温度与糊化温度接近,因此在这种含水量的条件下,退化处理温度必须低于此条件下的糊化温度,用以维持晶体结构以及形成更多的抗性淀粉。在湿热处理以及退化处理之前,有选择地进行水解可以提高原料中的抗性淀粉含量。高温高压处理用以使淀粉颗粒充分糊化,直链淀粉分子彻底溶出,从而有利于直链淀粉分子双螺旋间的充分缔合,有利于抗性淀粉的形成[13]。

1.4影响抗性淀粉形成的因素

1.4.1 直支比对抗性淀粉形成的影响

淀粉是由α-D-葡萄糖组成的高分子化合物,有直链状和支叉状的两种,分别称为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉/支链淀粉的比例大小对抗性淀粉的形成有显著影响,因为抗性淀粉RS3的形成机理是淀粉糊的凝沉。一般来说,比值大,抗性淀粉含量越高。这是因为直链淀粉比支链淀粉更易凝沉。Wen等发现直链淀粉对RS的形成具有非常重要的影响,淀粉经加热冷却处理所得到的抗性淀粉

含量会随着分子中的直链淀粉含量的增加而增加。但Szczodrak等通过实验发现大麦含43.5%直链淀粉的白色淀粉层RS生成量(7.5%)却比直链淀粉含量为49.3%的褐色淀粉层中的RS生成量(4.0%)要高,各种淀粉形成RS的能力存在很大的差异,并不完全与直链淀粉的含量有关,也可能是由于褐色层含有较多的脂肪及矿物质。

1.4.2 蛋白质对抗性淀粉含量的影响

淀粉中蛋白质的含量因其原料来源不同而存在较大差异。谷物中淀粉与蛋白质的结合比较紧密,对淀粉的深度加工利用存在许多不利影响,例如分离困难等。Holm等研究发现小麦淀粉大部分被蛋白质包裹,Chandrshekar和Kirlies主要研究了高粱淀粉中蛋白质对其凝沉的影响,发现蛋白质对淀粉颗粒有保护作用,只有去除后,淀粉粒才能发生凝沉。上述研究都是对谷物中自身所含蛋白质而言的,关于外源蛋白质添加对淀粉凝沉性的影响,Escarpa等作了相关的研究,发现和淀粉凝沉时会在直链淀粉分子之间形成氢键一样,外源蛋白质也能与直链淀粉分子形成氢键而使淀粉分子被束缚,从而抑制直链淀粉的凝沉,降低食物中的抗性淀粉含量。因此,蛋白质对抗性淀粉含量的影响包括了两个方面:一方面蛋白质对淀粉有包埋、束缚作用,使淀粉难以接触淀粉酶而形成抗性,即增加RS1抗性淀粉含量;另一方面,蛋白质对淀粉形成保护,可以防止淀粉老化,即减少抗性淀粉含量。从整体上看,后一种影响更为重要。

1.4.3 脂类对抗性淀粉形成的影响

谷物淀粉中脂类化合物的含量较高(0.8%-0.9%),它可以与直链淀粉分子形成一种包合物而抑制淀粉颗粒的膨胀和溶解,使糊化温度升高,对淀粉的抗性产生一定的影响。Eliasson等发现单甘酯可与直链淀粉形成复合物从而竞争性地抑制由于直链淀粉分子间相互复合而导致的淀粉凝沉,并通过DSC研究其结构。而Czuchajowska等用DSC研究磷脂酰胆碱(LPC)、硬脂酸乳酸钠(SSL)和羟基磷脂(OHL)与直链淀粉的相互作用时发现,在95-110℃时会形成直链淀粉-脂质复合物。Mercier认为直链淀粉-脂质复合物也可能在食品加工过程中产生,如蒸煮后冷却。其它脂质如磷脂、油酸和大豆油都会使抗性淀粉含量降低。

1.4.4 糖类物质对抗性淀粉形成的影响

葡萄糖、麦芽糖、蔗糖是食品中常用的甜味剂,属于可溶性糖。可溶性糖抑制糊化淀粉凝沉主要是由于糖分子与淀粉分子的相互作用改变了淀粉凝沉的基质,即可溶性糖作为抗塑剂而使食品玻璃态转变温度升高。Kohyama和Nishinari 等研究了糖对抗性淀粉形成的影响,发现添加这些糖糖可以降低糊化淀粉的重结晶度,从而抗性淀粉含量降低。然而Eerlingen等发现,添加蔗糖使小麦淀粉的抗性淀粉含量显著降低,却使高直链玉米淀粉的抗性淀粉含量增加。

1.4.5 淀粉分子大小和平均聚合度对抗性淀粉形成的影响

淀粉来源不同,其大小也有差异,其中马铃薯淀粉粒平均直径较大,约为100μm,而豌豆、小麦和玉米淀粉粒度相对较小,平均直径约20-30μm,二者比表面积相差接近20倍,因此,同样条件下马铃薯淀粉水解速率低于其它淀粉。和淀粉大小一样,淀粉分子的平均聚合度对抗性淀粉的形成也有影响。Eerlingen 等研究了平均聚合度(DP n)在40-610的淀粉其抗性淀粉的含量,发现分子平均聚合度越小,含量越高。X射线衍射分析发现抗性淀粉粒有A、B、C三种衍射图型,其中B型的抗性最强。

1.5 抗性淀粉的生理功能

随着对抗性淀粉进一步的研究发现,抗性淀粉对肠道代谢、糖代谢和脂代谢均有一定的影响。抗性淀粉在小肠中不被吸收,能在大肠中被细菌发酵分解,产物主要是一些气体和短链脂肪酸。气体能使粪便变得疏松,增加其体积,这对于预防便秘、盲肠炎、痔疮、肠憩室病、肛门、直肠机能失调等肠道疾病具有重要意义。

国内外关于抗性淀粉对血糖值和胰岛素水平的影响做了大量研究。王竹等利用天然稳定同位素技术,研究了抗性淀粉吸收代谢的特点及对血糖的调节作用,证明RS具有吸收慢的代谢特点,对调节血糖稳态,减低餐后胰岛素分泌,增强胰岛素敏感性有一定作用,并初步论述了RS对餐后体内葡萄糖转运的影响,综合其他研究成果,预示RS可能对预防慢性疾病的发生,减少餐后组织负荷有益[14]。

Jocaro等分别用生马铃薯淀粉RS2和马铃薯老化淀粉RS3及纤维素饲喂大鼠,结果发现:与纤维素组大鼠相比,RS2组大鼠和RS3组大鼠的日总粪固醇排泄量大大增加,并且RS3组大鼠的日总粪固醇排泄量几乎是纤维素组的2倍,与纤维素组大鼠相比达到了极显著差异,进一步提示了抗性淀粉是通过增加粪固醇的排泄量来达到降脂目的[15]。

近年来,随着人们生活水平的不断提高,人们对具有保健功能的食品进一步重视,抗性淀粉作为低热、高膳食纤维含量的功能食品成分可为人们提供崭新的功能性产品。而且抗性淀粉的大规模生产对推动农副产品深加工和综合利用,促进农副产品增值,提高农民收入水平具有重要意义。

2. 研究目的和意义

淀粉作为自然界最丰富的贮藏性多糖,是仅次于纤维素的可再生性资源,自古以来是人类和大多数动物的营养和能量主要来源;现作为一种重要工业原料,广泛应用于食品、化工、造纸、纺织等行业,且具有分布广泛、产量丰富、价格低廉、可降解、无污染、可再生等优点。结晶度一般为14%~45%,其颗粒大小、分子量、形状及性质因植物种类、生长环境和基因型不同而有较大区别[16]。然而绝大多数天然淀粉因其结构和性能缺陷,如不溶于冷水、淀粉糊易老化脱水、缺乏乳化力、糊液在酸、热、剪

切作用下不稳定等,而制约其应用范围,因此可利用物理、化学或生物等方法改变天然淀粉性质和增加新的功能,使其能适应现代化工业加工要求。

目前国内外对淀粉改性主要为化学改性方法,在化学改性过程中,往往要加入必要化学试剂,以改变淀粉化学结构或引入新的基团使其达到改性目的。然而,将化学改性淀粉用于食品工业时,需考虑和评价其安全性问题,且化学法常存在反应速率低、生产时间长、产品质量不稳定、环境污染等问题。而采用非化学手段,如采用物理或生物(酶)改性淀粉便不存在化学试剂残留问题,且可大大改善产品理化性能、拓宽产品应用范围和提高其附加值。随绿色加工理念提出,采用物理或生物(酶)方法,如热处理、物理场处理、超高压、挤压、超微粉碎、酶处理等[15]技术对淀粉进行改性研究日益受到关注。

酶处理法是一种非常具发展前景的生物方法。普鲁兰酶,属淀粉酶类,能够专一性切开支链淀粉分支点中的α-1,6-糖苷键,切下整个分支结构,形成直链淀粉。与异淀粉酶不同的是,普鲁兰酶可以将最小单位的支链分解,最大限度的利用淀粉原料,而异淀粉酶虽然也能水解分支点的α-1,6-糖苷键,但是不能水解由2~3个葡萄糖残基构成的侧枝。脱支酶的发现较其他淀粉酶迟,但近年来对它的研究和应用受到学者和企业的广泛重视。脱支酶可使食品质量提高,彻底分解淀粉,降低粮耗,节约成本,减少污染,已成为淀粉酶制剂中一个很有前途的品种,具有广阔的开发和应用前景。

故可以普通玉米淀粉为试验材料,以普鲁兰酶为酶制剂,采用单因素试验分析加酶量、酶解时间、老化时间对抗性淀粉含量的影响,采用响应面设计优化抗性淀粉的制备条件,以期为酶法制备抗性淀粉提供参考和指导。

参考文献

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小麦抗性淀粉的研究进展

小麦抗性淀粉的研究进展 摘要:该文主要阐述了抗性淀粉的理化性质、制备工艺和遗传特性的研究现状,最后简介其其在食品工业中应用前景。 关键词:小麦、抗性淀粉、RS3 1983 年,英国生理学家 Hans Englyst 首先将一部分在人体肠胃中不被淀粉酶消化的淀粉定义为抗性淀粉(Resistant Starch,简称 RS)[1]。近年来碳水化合物与健康关系的研究发现,抗性淀粉具有提供能量,降低食物热效应[2],调节、保护小肠, 防止糖尿病和脂肪堆积以及促进锌、钙、镁离子的吸收[3]等功能, 因此 RS 已成为近年来碳水化合物研究的热点之一。 抗性淀粉是一种无异味、持水性低、多孔性白色粉末,抗性淀粉至今尚无化学上精确分类,目前大多根据淀粉来源和人体试验结果,将抗性淀粉分为4种类型:RS1(物理包埋淀粉)、RS2(抗性淀粉颗粒)、RS3(回生淀粉)、(化学改性淀粉),其中 RS3是研究和应用最广泛一种。RS3是指糊化后的淀粉在冷却或储存过程中部分重结晶,由于结晶区的出现,阻止淀粉酶靠近结晶区域的葡萄糖苷键,并阻止淀粉酶活性基团中的结合部位与淀粉分子结合,造成不能完全被淀粉酶作用而产生抗酶解性。 小麦是当今产量最大的粮食作物之一。随着小麦深加工的发展,小麦淀粉工业在我国发展迅速,但由于小麦淀粉加工适应性差,其在实际领域中并未得到很好的应用。因此选择以小麦淀粉为原料开发抗性淀粉产品,具有理论和实际上的重大意义。 一、小麦抗性淀粉的理化性质研究 小麦抗性淀粉的数均分子量为3198,重均分子量为7291,抗性淀粉形成过程中,其分子结构特征没有变化[4]。 Behall 等[5]对 RS 的理化特性进行了分析,表明 RS 为白色无异味的多孔性粉末,平均聚合度在 30-200 之间,在 100-165℃之间直链淀粉晶体熔融,产生吸热反应;耐热性高,持水性低,含热量低。X-衍射表明, RS 在空间上形成双螺旋结构,分离的 RS 的衍射图谱显示其为 B 型晶体结构[6]。 邵秀芝等[7]采用微波—酶法制备小麦抗性淀粉,并对其物理性质惊醒了研究。发现其与原小麦淀粉相比,小麦抗性淀粉表面粗糙,形状变得不规则,结晶结构为B 型和 V 型结合体,持水性大于原淀粉,而乳化能力和乳化稳定性均低于原淀粉;在相同溶液浓度条件下,抗性淀粉粘度比原淀粉低得多。 王娟等等[8]利用压热法制备小麦抗性淀粉 RS3,并考察其部分理化性质及结构性质。结果表明,该产品含抗性淀粉 13.89%,透光率较好,持水力、溶解度和膨胀度都随水浴加热温度的升高而上升。其淀粉-碘复合物最大吸收波长为 594 nm,碘吸收曲线在 580~610 nm之间呈较宽的吸收峰。该产品颗粒形状大部分为圆形,偏光十字明显,多呈十字型,且交叉点均位于颗粒中心;起糊温度为68.7 ℃,糊化不易发生,但较易老化。淀粉颗粒结晶结构为 C 型,仍保留了小麦淀粉红外光谱的特征吸收峰。

香蕉天然抗性淀粉RS2简介

香蕉天然抗性淀粉RS2简介 一、什么是香蕉天然抗性淀粉RS2 香蕉天然抗性淀粉RS2是利用高科技手段从特种青香蕉中(未成熟的香蕉)提取的一种香蕉天然保健成分,属天然益生元,它不能被人体消化吸收,在胃里、小肠内不会被破坏,从而进入大肠内被有益菌利用,是大肠内有益菌的营养补充剂(食物),它能够快速增加肠道内有益菌,抑制有害菌,排除体内毒素,增加肠道蠕动,从而解决宝宝上火、营养吸收差、免疫力差等问题。 二、香蕉天然抗性淀粉RS2营养价值 1)富含天然益生元 香蕉天然抗性淀粉RS2属于天然益生元。益生元是益生菌的“食物”,补充益生元科可为体内有益菌提供营养稳定,从而促进有益菌生长繁殖、抑制有害菌生长,促进肠道菌群均衡。 2)预防肠道疾病 香蕉天然抗性淀粉RS2在小肠内不被消化吸收,到大肠后成为大肠微生物的营养源,可产生短链脂肪酸代谢物,降低结肠PH值,促进大肠蠕动,因此具有疏松软化体内分粪便,增加粪便通量,具有便秘、腹泻双向调节的作用。 3)促进心血管健康 香蕉天然抗性淀粉RS2可以降低血浆中胆固醇和甘油三酯的含量,具有调整血脂、防止动脉硬化与心血管疾病的作用;RS2富含钾、镁,能维持电解质平衡、保持正常心肌收缩,起协调作用。 4)控制体重 香蕉天然抗性淀粉RS2热量低,又不能被消化吸收,食用后产生持续饱胀感,可以抑制过量饮食、减少热量摄入、抑制脂肪吸收等;不需刻意节食,也可达到合理控制体重、快乐瘦身的效果。 5)排毒养颜 香蕉天然抗性淀粉RS2可在结肠内被细菌发酵,其代谢产物可以维持肠道酸性环境,促进毒素的分解与排除;香蕉天然抗性淀粉RS2内含丰富的微量元素,长期食用能使皮肤细腻健美。6)预防和控制糖尿病 香蕉天然抗性淀粉RS2不能在小肠内分解成为葡萄糖,因而不会体内的血糖浓度,对胰岛素分泌影响极小;香蕉天然抗性淀粉RS2能帮助延缓其他正常进食中碳水化合物的消化吸收速度与血糖生成,因而能够有益于降低餐后血糖血脂、增加胰岛素敏感度。

抗性淀粉的简介及其制备

1. 抗性淀粉研究 1.1 抗性淀粉简介 1981年Anderson等首次发现食物中的淀粉经过小肠并未完全被消化。通过测定作为大肠发酵指示的呼出的氢气,他们发现白面包中大约有20%的淀粉进入大肠[1]。最初,研究者称淀粉进入大肠的现象为淀粉的不良吸收,但是随着对淀粉在人体内代谢过程的深入研究,发现进入大肠的淀粉能被大肠里的微生物发酵,作为能源利用。研究者们将这种不被健康人体小肠所吸收的淀粉称之为抗性淀粉(Resistant Starch),简称RS。这种淀粉较其他淀粉在体内消化、吸收和进入血液较缓慢,具有类似膳食纤维的功能特性。但抗性淀粉本身仍然是淀粉,其化学结构不同于纤维。作为一种新型功能型添加剂,抗性淀粉对人体健康有重要作用,它能降低血糖和胰岛素的反应,适合肥胖病人和糖尿病人食用。动物实验表明,抗性淀粉还具有降低血清胆固醇、防治心血管疾病的作用[2]。此外,抗性淀粉还具有比传统膳食纤维更好的加工特性,特别是在膨胀度、黏度、凝胶能力、持水性等方面[3]。作为一种新型的膳食纤维,抗性淀粉具有类似于传统膳食纤维的生理功能,在大肠中,经微生物发酵,它的产短链脂肪酸尤其是丁酸的能力远远高于普通膳食纤维[4]。而且,将抗性淀粉添加到食品中,RS不会影响食物的风味、质地和外观,在许多应用中,甚至可以提高最终产品的风味。因此在过去几十年中,RS已作为保健营养成分应用于面包、谷物早餐、面条等普通食品和减肥食品等特殊食品中[5]。 1.2 抗性淀粉的分类 抗性淀粉(RS)因其天然来源或加工方法不同,其抗消化性会有很大的差别,目前一般可将其分为4类,即RS1、RS2、RS3、RS4[6]。 RS1,物理包埋淀粉,是指那些因细胞壁的屏障作用或蛋白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉。如部分研磨的谷物和豆类中,一些淀粉被裹在细胞壁里,在水中不能充分膨胀和分散,不能被淀粉酶接近,因此不能被消化。但是在加工和咀嚼之后,往往变得可以消化; RS2,颗粒状抗性淀粉,是指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是因为具有致密的结构和部分结晶结构,其抗性随着糊化而消失; RS3,回生淀粉,是指糊化后在冷却或储存过程中结晶而难以被淀粉酶分解的淀粉,也称为老化淀粉。它是抗性淀粉的重要成分,通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象等方面的变化而形成的,因而也是一类重要的抗性淀粉。回生淀粉是膳食中抗性淀粉的主要成分,这类淀粉即使经加热处理,也难以被淀粉酶消化,因此可作为食品添加剂使用。一般采用湿热处理制备,如直链含量为70%的玉米淀粉,经过压热法处理,可获得21.2%的RS3的产品。国外专利中多采用高直链玉米淀粉为

变性淀粉知识简介

变性淀粉知识简介 变性淀粉是通过物理或化学方法使淀粉分子链被切断、重排或引入其他化学基团以改变其结构而获得的。经过变性的淀粉比原淀粉具有更优良的性能。根据变性方法,主要分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶变性淀粉和天然变性淀粉。 物理变性是通过加热,挤压,辐射等物理方法使淀粉微晶结构发生变化,而生成工业所需要功能性质的变性淀粉。化学变性是将原淀粉经过化学试剂处理,发生结构变化而改变其性质,达到应用的要求。酶变性淀粉是通过酶作用产生的变性淀粉。天然变性淀粉是通过品种培育和遗传技术改变淀粉的结构,使之具有与化学变性淀粉相同特性的天然淀粉。 一、预糊化淀粉 将原淀粉在一定量的水存在下进行加热处理后,淀粉颗粒溶胀为糊状,规则排列的胶束被破坏,微晶消失,并且易接受酶的作用。能够在冷水中溶胀溶解,形成具有一定粘度的糊液,且其凝沉性比原淀粉要小,使用方便。 二、酸变性淀粉和糊精 基本上不改变团粒形状,酸仅作催化剂,盐酸作用最强,其次是硫酸和硝酸。酸变性淀粉具有较低的热糊粘度,即有较高的热糊流度。酸变性淀粉的相对分子量随流度升高而降低。 三、糊精 包括白糊精、黄糊精和英国胶。 四、氧化淀粉 氧化淀粉具有低粘度,高固体分散性,极小的凝胶作用。由于氧化淀粉引入了羟基和羧基,使得直链淀粉的凝沉趋向降到最低限度,从而保持粘度的稳定性。能形成强韧、清晰、连续的薄膜。比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均匀,收缩及爆裂的

可能性更少,薄膜也更易溶于水。 五、交联淀粉 交联作用是指在分子之间架桥形成化学键,加强了分子之间氢键的作用。交联淀粉的糊粘度对热、酸和剪切力影响具有高稳定性。其稳定性随交联化学键不同而有差异。交联具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性。 六、酯化淀粉 常用的酯化剂有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉烯基琥珀酸酯等 淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度,较高的粘度,较强的胶粘性,糊的稳定性高,凝沉性弱,冷却或长期贮存也不致凝结成胶冻。交联的淀粉磷酸双酯的分散液,有较高的粘度,耐高温,耐剪切力,耐酸,耐碱,这类淀粉常作为增稠剂和稳定剂。 淀粉醋酸酯的糊化温度降低,糊化容易。糊稳定性增加,凝沉性减弱,透明度好,膜柔软光亮。 淀粉烯基琥珀酸酯的粘度升高,胶凝温度略有下降,蒸煮物抗老化的稳定性提高,能稳定水包油型乳浊液,形成质量均匀的产品。 七、醚化淀粉 取代醚键稳定性高。在水解、氧化、糊精化、交联等过程中,醚键不会断裂,取代基团不会脱落。受电解质和PH的影响小。具亲水性,削弱了淀粉分子间的氢键,易于膨胀和糊化。糊液透明,流动性好,凝沉性弱,稳定性高。糊液具有良好的粘度稳定性,糊的成膜性好,膜透明,柔韧,平滑,耐折性好。 近年来,随着科学技术的进步,传统变性淀粉在新的领哉中的应用也得到了迅速发展。 1. 变性淀粉作为缓释材料 变性淀粉可作为微胶囊的壁材,从而延缓有效成分的分解、氧化或挥发,掩盖不良气味,改善物料的分散性,使易发生生化反应的物质隔离,提高其稳定性。广

淀粉酶的应用及研究进展

淀粉酶的应用及研究进展 淀粉酶是一种能够分解淀粉类物质的酶,在多个领域具有广泛的应用。随着科技的不断进步,淀粉酶的研究和应用也在不断深入。本文将详细介绍淀粉酶的应用领域和研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。 淀粉酶是一种水解酶,能够将淀粉分解成相对较小的分子,如葡萄糖、麦芽糖等。根据酶的来源不同,可以分为α-淀粉酶和β-淀粉酶。其中,α-淀粉酶广泛存在于高等植物和微生物中,而β-淀粉酶则主要存在于高等植物和某些微生物中。淀粉酶在自然界中分布广泛,扮演着重要的角色,尤其是在食品、生物制药和环境治理等领域具有广泛应用。 食品领域 在食品领域中,淀粉酶主要用于制作糖浆、葡萄糖等淀粉类食品。通过使用不同种类的淀粉酶,可以控制糖类的生成量和生成速度,从而获得所需的食品品质。淀粉酶还可以用于改善食品的口感和外观,如用α-淀粉酶处理小麦粉可以使其变得更加松软。 在生物制药领域中,淀粉酶主要用于药物的制备和生产。例如,β-

淀粉酶可以用于制备免疫抑制剂、抗炎药等药品的有效成分。淀粉酶还可以用于生物柴油的生产,提高生物柴油的产率和质量。随着生物技术的不断发展,淀粉酶在生物制药领域的应用前景将更加广阔。 在环境治理领域中,淀粉酶主要用于水处理和农业废弃物的处理。β-淀粉酶可以用于降解农业生产中的纤维素类废弃物,将其转化为可 利用的糖类,从而实现农业废弃物的资源化利用。淀粉酶还可以用于水处理中的污泥减量,提高污水处理效率。 新一代淀粉酶的研发 随着科技的不断进步,新一代淀粉酶的研发工作正在不断深入。目前,新型淀粉酶的研究主要集中在提高酶的稳定性、降低成本以及优化生产工艺等方面。例如,通过基因工程手段,可以培育出具有更强水解能力和稳定性的淀粉酶。利用合成生物学方法,还可以构建出更加高效的淀粉酶生产系统,为淀粉酶的应用提供更加可持续的解决方案。除了新型淀粉酶的研发外,淀粉酶基因改造也是当前研究的热点之一。通过基因改造手段,可以改变淀粉酶的活性、热稳定性等关键性质,从而优化其在不同领域的应用效果。目前,基因改造技术已经成功应用于多种淀粉酶的生产,为提高产品质量、降低生产成本提供了有效途径。

抗性淀粉含量高的食物

抗性淀粉含量高的食物 对于糖尿病患者来说,其实对于富含大量淀粉的食物是不能多吃的。但是很多的糖尿病患者,并不知道哪些食物当中淀粉含量较高。今天,我们给大家介绍一下抗性淀粉含量高的食物,希望大家通过对这些食物的认识,能够在生活当中合理的食用,避免发生胰岛素上升的情况。 食物中存在的抗性淀粉分三类:(1)物理包埋淀粉、如部分碾磨过的谷类、种子或外皮破裂后,淀粉才溢出;(2)抗性淀粉颗粒,如青香蕉、未煮过的土豆、豌豆等;(3)已老化的淀粉。食物中抗性淀粉含量最高的是工业制造纯抗性淀粉(含量72.6%)、高直链玉米淀粉(含68.8%)、生土豆淀粉(含量64.9%)、青香蕉(含量57%),含量大于15%的还有生豆、直链玉米淀粉、老化后的直链淀粉等,未经加工过的小麦粒等。 抗性淀粉(resistantstarch)又称抗酶解淀粉,难消化淀粉,在小肠中不能被酶解,但在人的肠胃道结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应。抗性淀粉存在于某些天然食品中,如马铃薯、香蕉、大米等都含有抗性淀粉,特别是高直链淀粉的玉米淀粉含抗性淀粉高达60%。这种淀粉较其他淀粉难降解,在体内消化缓慢,吸收和进入血液都较缓慢。其性质类似溶解性纤维,具有一定的瘦身效果,近年来开始受到爱美人士的青睐。抗性淀粉具有低持水能力等加工特性,可以用于改善食品的加工工艺,增加食品的脆度、膨胀性及提高最终产品的质地。因此,可将其作为食品膳

食纤维的功能成分,适量添加在食品中,制成不同特色的风味食品和功能食品。步骤/方法: 1抗性淀粉在面类食品中的应用:目前,国外已将抗性淀粉作为食品原配料或膳食纤维的强化剂应用到面类食品中,如面包、馒头、包子、通心面、饼干等。其中,最引人注目的是抗性淀粉在面包中的应用。添加抗性淀粉的面包不仅膳食纤维成分得到了强化,而且在气孔结构、均匀性、体积和颜色等感官品质方面均比添加其他传统膳食纤维的营养强化面包好。抗性淀粉添加到通心粉和面条中可增加其耐煮性,有利于维持韧性结构,避免煮后出现粘连现象。[ 2抗性淀粉在焙烤食品中的应用:抗性淀粉已应用于许多面筋蛋白食品如蛋糕、饼干等。抗性淀粉不仅可作为膳食纤维的强化剂,也是一种良好的结构改良剂,赋予食品令人喜爱的柔软性。含RS的蛋糕在焙烤后,其水分损失量、体积、密度与加入膳食纤维、燕麦纤维的蛋糕相似。饼干类食品加工对面筋质量要求较低,可较大比例添加抗性淀粉。这样稀释的面粉面筋在焙烤时可减少褐变机会,使含抗性淀粉的饼干柔软、疏松、色泽光亮,有利于制作以抗性淀粉功能为主的保健饼干。 3抗性淀粉在膨化食品及其他脆性食品中的应用:抗性淀粉作为膨化和脆性食品的改良剂,除了可改善食品的结构特性外,还可提高挤压谷物食品和休闲食品的膨化系数,使其具有独特的质地。将添加抗性淀粉的膨化食品浸泡到牛奶等饮料中,其质地虽变软但不会因吸水而崩溃,使谷物在浸泡中保持松脆。抗性淀粉还可以改善食品的脆性,尤其是冷冻后需要重新加热的食品,其

抗性淀粉的研究进展

抗性淀粉的研究进展 引言 抗性淀粉是一种具有特殊生理功能的膳食纤维,在医药、食品和饲料等领域具有广泛的应用前景。近年来,随着研究的深入,抗性淀粉的作用逐渐受到人们的重视,成为营养学、医学和农学等领域的研究热点。本文将对抗性淀粉的研究现状、研究方法及其应用前景进行综述。研究现状 1、抗性淀粉的分类 抗性淀粉根据其结构与性质可划分为四种类型:RS1、RS2、RS3和WR。其中,RS1为直链淀粉,RS2为支链淀粉,RS3为抗消化淀粉,WR为抗性淀粉颗粒。 2、抗性淀粉的生理功能 抗性淀粉具有多种生理功能,如降低血糖、提高饱腹感、调节肠道微生物等。研究发现,抗性淀粉能够显著降低糖尿病患者的血糖水平,并改善胰岛素抵抗。此外,抗性淀粉还可以提高饱腹感,减少能量摄入,有利于控制体重。

3、抗性淀粉的提取方法 抗性淀粉的提取方法包括物理法、化学法和生物法。其中,物理法包括压榨、浸提等;化学法包括酸解、酶解等;生物法主要是通过微生物发酵。各种方法均有其优缺点,目前尚无统一的标准。 4、现有研究方法 目前,对抗性淀粉的研究主要集中在结构与性质、生理功能、提取方法等方面。研究方法包括物理表征、化学分析、生物试验等。 研究方法 1、免疫组织化学法 免疫组织化学法是一种用于检测细胞内蛋白质和多肽的方法,可用于抗性淀粉的研究。例如,通过免疫组织化学法检测抗性淀粉中的蛋白质和多肽的结构与分布,有助于深入了解其生理功能。但是该方法操作复杂,成本较高。 2、高效液相色谱法 高效液相色谱法是一种分离和分析化合物的高效方法,可用于抗性淀粉中各种成分的分离和分析。例如,通过高效液相色谱法分离抗性淀

马铃薯抗性淀粉理化性质的研究

马铃薯抗性淀粉理化性质的研究 章丽琳;曾希珂;张喻;胡新喜 【摘要】以马铃薯原淀粉为对照,研究了纤维素酶-压热法制备的马铃薯抗性淀粉的理化性质.结果表明,马铃薯原淀粉颗粒呈椭球形,表面光滑;而抗性淀粉的颗粒状结构消失,形成了连续的致密结构,表面不再光滑.红外光谱分析表明,抗性淀粉分子中未出现新的基团,只较原淀粉形成了更多的氢键.马铃薯原淀粉的分子晶型为A型,整体结晶度为22.82%;抗性淀粉的分子晶型为B型,整体结晶度为29.64%.马铃薯抗性淀粉的溶解度、透明度远远低于原淀粉;膨润度、持水性优于原淀粉.抗性淀粉的沉降速度较快,沉降性比原淀粉强.原淀粉糊化温度为65.8℃,峰值黏度可达到10 770 mPa·s;而抗性淀粉其糊化温度高于95℃. 【期刊名称】《中国酿造》 【年(卷),期】2016(035)007 【总页数】6页(P117-122) 【关键词】马铃薯淀粉;抗性淀粉;理化性质 【作者】章丽琳;曾希珂;张喻;胡新喜 【作者单位】湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙410128;食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学园艺园林学院,湖南长沙410128

【正文语种】中文 【中图分类】TS235.9 抗性淀粉(resistant starch,RS)是指不能在健康人体小肠中消化吸收,而能在大肠中被发酵分解的一类淀粉及其降解物,是一种具有良好生理功能和食品加工特性的原料[1]。其具有降低甘油三酯和胆固醇的浓度,预防直肠癌和肠道疾病,改善肠道菌群,防止糖尿病,促进维生素和矿物质的吸收等生理功能[2-4]。根据其来源和抗酶解性的不同可将其分为4类:RS1(物理包埋淀粉)、RS2(抗性淀粉颗粒)、RS3(老化淀粉)、RS4(化学改性淀粉)[5]。目前,关于抗性淀粉制备的研究较多,而关于抗性淀粉的理化性质研究尚不深入、系统。抗性淀粉的理化性质研究能够为其加工利用提供理论依据,并推进其加工利用的步伐。一些抗性淀粉理化性质研究显示,抗性淀粉为以氢键连接的回生状的分散的线性多糖类物质,基本特性与淀粉相似,是白色无异味的多孔性粉末,加到食品中不影响食品的感官和质地,持水性低,颗粒粒度低,可膨化,RS3的糊化温度较高(超过150℃),因此RS3具有较高的热稳定性。 马铃薯在国内种植面积广、产量高且其淀粉比其他淀粉纯度高、质量好、易转化,适宜生产抗性淀粉。酶解法是制备抗性淀粉的常用方法,其中纤维素酶酶解法可破坏纤维素等阻碍淀粉分子聚集的非淀粉物质,从而可大大提高回生抗性淀粉的得率[6]。压热法是制备回生抗性淀粉较为常用的方法,通过高温高压作用使一定浓度的淀粉乳充分糊化,再利用淀粉的老化特性,在低温条件下静置一定时间,使淀粉糊慢速冷却形成老化淀粉,即回生抗性淀粉[7]。该试验采用纤维素酶-压热法制备并纯化得到马铃薯抗性淀粉,重点研究了抗性淀粉的微观结构、晶体结构、糊化特性、溶解度等理化性质,以期为马铃薯抗性淀粉的加工利用提供理论依据。 1.1 材料与试剂

预糊化玉米淀粉

预糊化玉米淀粉 预糊化玉米淀粉是指在一定的温度、时间和湿度条件下,将玉米淀粉进行物理或化学处理,使其在水中形成一定程度的黏度和凝胶化能力。预糊化玉米淀粉具有良好的溶解性、稳定性和流变特性,在食品、饮料、医药、化妆品等领域得到了广泛应用。 预糊化玉米淀粉的工艺方法主要有两种:一种是物理预糊化,即将玉米淀粉与一定量的水混合,经过一定的加热、搅拌和膨胀后,制成具有一定的黏度和凝胶化能力的淀粉糊;另一种是化学预糊化,即在玉米淀粉中加入一定量的酸、碱等物质,使淀粉分子在一定条件下发生水解或交联反应,形成预糊化淀粉。 预糊化玉米淀粉具有许多优点,其中最为突出的是它的抗性淀粉性质。抗性淀粉是一种具有类似纤维素的性质的淀粉形态,它不会被消化吸收,可在大肠中被肠道菌群利用,产生有益物质,如短链脂肪酸等,有助于维持肠道健康,预防癌症等疾病。预糊化玉米淀粉含有更多的抗性淀粉成分,因此对健康十分有益。 此外,预糊化玉米淀粉还具有良好的稳定性和流变特性。它能够在一定的温度和pH值条件下保持较长时间的黏度和凝胶化能力,从而能够起到增稠、稳定、乳化等作用。在食品加工中,预糊化玉米淀粉被广泛应用于沙拉

酱、冰淇淋、果冻、乳制品、饼干等食品中,使其口感更佳,质量更稳定。 此外,预糊化玉米淀粉还具有许多应用前景。它可以应用于低脂肪、低糖、低热量的食品开发中,可替代传统淀粉,提高产品品质;可以应用于医药领域中,用于制备胶囊、片剂等制剂;还可以应用于化妆品领域,用于制备精华液、面膜等产品。预糊化玉米淀粉是一种非常有前景的功能性食品和工业原料。 然而,预糊化玉米淀粉也存在一些问题。由于在制备过程中加热及加酸等因素的作用,使得部分淀粉分子发生了破坏或水解等现象,从而影响了产品的营养价值;同时,预糊化玉米淀粉虽然含有抗性淀粉,但是它的抗性淀粉含量并不是越高越好,对于不同的人群和需求,所需的抗性淀粉含量也不尽相同。 总之,预糊化玉米淀粉是一种非常有应用前景的功能性食品和工业原料。在应用前,我们需要了解其制备工艺过程、成分特点和应用范围,科学使用,发挥其最大功效,同时也需要注重其营养和安全问题,保障消费者的健康。

几种常见饲料原料中抗性淀粉含量的测定

几种常见饲料原料中抗性淀粉含量的测定 Resistant starch,简称RS,这一概念由Englyst提出,国内大多数文章译为抗性淀粉,也有的将其译为抗淀粉及抗消化淀粉,1993 年,欧洲抗性淀粉研究协会(EURESTA)将其定义为“健康者小肠中不被吸收的淀粉及其降解产物的总称”。抗性淀粉一般分为4类:RS1型(生理不可消化性截留淀粉);RS2型(抗性淀粉颗粒);RS3型(老化淀粉);RS4型(化学改性淀粉),杨光和丁霄霖(2002)分别就抗性淀粉的测定方法进行了讨论,但测定结果却不尽一致,本文通过参考 Megazyme公司试剂盒提供的方法,结合国内实际情况,研究出一套准确,方便、快捷测定饲料中抗性淀粉含量的方法,为饲料行业测定抗性淀粉提供一种新的方法。 1 原理 先用胰α-淀粉酶(Pancreatic α-amylase)将非抗性淀粉水解成葡萄糖,再利用抗性淀粉能溶于KOH中的性质,用淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,AMG)使其水解成葡萄糖,然后测定糖的含量,从而推算出非抗性和抗性淀粉的含量。 2 仪器与试剂 2.1 仪器 GILSON移液枪,DSHZ-300多用途水浴恒温振荡器(江苏太仓王秀实验设备厂),分析天平(0.000 1g),Beckman Synchron CX4/Pro全自动生化分析仪,WH-1微型旋涡混合仪(上海沪西分析仪器厂),离心机(Eppendorf Centrifuge 5810 R)。 2.2 溶液的配制 2.2.1 马来酸缓冲液(0.1M,pH=6.0)将2 3.2g马来酸溶解于1 600ml蒸馏水中,用4M(160g/l)NaOH调pH至6.0,加入0.6g CaCl22H2O和0.4g叠氮钠,蒸馏水定容至2L,室温保存。 2.2.2 醋酸钠缓冲液(1.2M,pH= 3.8)取69.6ml冰醋酸于800ml蒸馏水中,用4M NaOH调PH至3.8,蒸馏水定容至1L,室温保存。 2.2.3 氢氧化钾(2M)称取112.2g KOH溶于900ml去离子水中,用玻璃棒搅动,使之溶解,去离子水定容至1L。 2.2.4 乙醇(50%,V/V)取526ml 95%乙醇于1L容量瓶中,蒸馏水定容,混匀,室温保存。 2.2.5 淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,AMG)工作液(300U/ml):取 1.0ml AMG母液(3300U/ml,Megazyme公司试剂盒提供),用马来酸缓冲液稀释到11ml. (注意:此试剂要求现配现用) 2.2.6胰α-淀粉酶(Pancreatic α-amylase)反应液:称取1.0g胰α-淀粉酶(Megazyme 公司试剂盒提供)用适量马来酸缓冲液溶解,转入于100ml容量瓶,加入 1.0mlAMG工作液,振摇5min,摇匀,用马来酸缓冲液定容。溶液于12 000r/min离心10min,取出上清液,以备后用(注意:此试剂要求现配现用) 3 测定步骤 3.1 称取100mg(±5mg)样品于15ml离心试管(带盖)中,并轻轻敲打试管,使样品掉入试管底部。 3.2 每管内加胰α-淀粉酶(Pancreatic α-amylase)反应液 4.0ml(现配现用)。 3.3 盖紧盖子,旋涡混匀,然后用橡皮筋扎紧(一般为六个试管一扎)。 3.4 将扎好的试管放入37℃的水浴恒温振荡器中(200次/min)水解,16h后取出。 3.5 用纸巾将试管外的水擦干,加入 4.0ml乙醇(95%)旋涡混匀。 3.6 在离心机上于1 500g(大约3 000r/min)离心12min。 3.7 轻轻将试管移出(因为是低速离心,过重摇晃会使沉淀松散)将上清液倒入100ml容量瓶中,向剩下的沉淀中加入2ml乙醇(50%)旋涡混匀,再加入6ml乙醇(50%)旋涡混匀,仍然在1 500g离心12min 3.8 重复步骤3.7一次。

高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方法及制得的山药淀粉

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN110074389A (43)申请公布日 2019.08.02(21)申请号CN201910370600.X (22)申请日2019.05.06 (71)申请人河南牧业经济学院 地址450046 河南省郑州市郑东新区龙子湖内环路与明理路交汇处 (72)发明人邹建;孙耀军;许美娟;马永生;杨佩瑜;双飞;周梦露;王卓 (74)专利代理机构郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙) 代理人黄龙 (51)Int.CI 权利要求说明书说明书幅图 (54)发明名称 高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方法及制得的山药淀粉 (57)摘要 本发明属于农产品加工技术领域,尤其涉 及高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方法及制得的 山药淀粉。高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方 法,对常温提取后的初始山药淀粉在低于0℃的 温度下与脂类化合物混合搅拌,即得高抗性淀粉 含量的山药淀粉。本发明方法操作简单,可以在 提取山药淀粉的同时,使得山药淀粉中的RDS和 SDS淀粉,尤其是RDS淀粉,反应转化并具有抗 性淀粉的特质,从而提高山药淀粉中抗性淀粉的

含量。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2019-08-02公开公开 2019-08-02公开公开 2019-08-27实质审查的生效实质审查的生效

权利要求说明书 高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方法及制得的山药淀粉的权利要求说明书内容是....请下载后查看

说明书 高抗性淀粉含量的山药淀粉制备方法及制得的山药淀粉的说明书内容是....请下载后查看

板栗抗性淀粉消化前后的益生作用及结构变化

板栗抗性淀粉消化前后的益生作用及结构变化 杨春丰;亢灵涛;唐正辉;高娟;谢涛 【摘要】制备与纯化得到了板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉,研究了它们的益生作用与结构变化.结果表明:板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉对双歧杆菌和乳酸杆菌都有显著的增殖作用,对大肠杆菌和产气荚膜梭菌有强抑制作用,对粪肠球菌、梭状杆菌、兼性细菌无明显影响;它们的发酵液总酸度增大,说明它们能被肠道益生菌发酵利用;板栗抗性淀粉经消化处理后比表面积增加,经发酵后比表面积更大.板栗抗性淀粉的平均聚合度较之原淀粉显著变小,发酵后板栗抗性淀粉或消化抗性淀粉的平均聚合度降低;板粟抗性淀粉的晶型为V型,经消化后转变为B型,板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉经发酵后,晶型都转变为A型,微晶度、亚微晶度及总结晶度较之发酵前都明显降低. 【期刊名称】《湖南工程学院学报(自然科学版)》 【年(卷),期】2014(024)002 【总页数】5页(P61-65) 【关键词】板栗;抗性淀粉;益生作用;结构变化 【作者】杨春丰;亢灵涛;唐正辉;高娟;谢涛 【作者单位】湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104;湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104;湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104;湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104;湖南工程学院化学化工学院,湘潭411104 【正文语种】中文

【中图分类】TS235.2 抗性淀粉(resistant starch)又称抗酶解淀粉、难消化淀粉,这种淀粉较其他淀 粉难降解,在体内消化缓慢.抗性淀粉本身仍然是淀粉,其化学结构不同于纤维, 但其性质类似溶解性纤维.抗性淀粉的定义为:在小肠中不能被酶解,但在人的肠 胃道结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应的一类淀粉结构.淀粉不能被吸收并且 能够进入结肠具有重要的生理功效.早在20世纪80年代初,国外就开始对抗性淀粉展开了研究,并认为这是一种与膳食纤维功能相似,但口感更优的一种新型益生元制剂,其生理功能及加工特征优良,具有广泛的应用前景[1,2].近些年来, 国内外许多学者将研究的领域转向了非粮淀粉资源[3,4],且已有许多关于抗 性淀粉的研究报道,但主要针对制备工艺的优化[4,5];而关于板栗抗性淀粉 及其消化抗性淀粉的研究几无报道.因此,本文采用二次循环压热法制备并纯化得 到了板栗抗性淀粉,再经人工胃液和人工胃肠液处理制得2个消化抗性淀粉样品,然后研究了这3个样品的益生作用及其结构变化,以期探讨消化前后的抗性淀粉 在益生作用过程中可能的结构变化及更多的功能. 选择性培养基:麦康凯琼脂培养基(大肠杆菌)、甘露醇氯化钠琼脂培养基(双歧杆菌)、LAMVAB琼脂培养基(乳酸杆菌)、麦芽糖琼脂培养基(粪肠球菌)、 亚硫酸盐-环丝氨酸琼脂培养基(梭状杆菌)、甘露醇琼脂培养基(产气荚膜梭菌)、需氧-厌氧菌琼脂培养基购自美国Life Tech公司;耐热α-淀粉酶、糖化酶、胃蛋白酶、胰酶-5.0购自美国Sigma公司;其他试剂均为分析纯. 以不添加板栗抗性淀粉或胃肠液消化抗性淀粉为对照,在10h、20h、30h取样,测定板栗抗性淀粉及胃肠液消化抗性淀粉对肠道菌群生长的影响结果见表1.从表1可知,发酵至第30h时各种肠道微生物菌浓均比发酵至第20h时的低,这是可能是30h时细菌生长已达衰老期,导致活细胞数目减少.当发酵20h后,板栗抗性淀

三种降糖米中抗性淀粉含量的测定

三种降糖米中抗性淀粉含量的测定 1982年Englyst等人在进行膳食纤维定量分析时,发现在不溶性膳食纤维中包埋有淀粉成分,称之为抗性淀粉(Resistant Starch,RS),至此,抗性淀粉引起学者们研究其营养特性的兴趣。1992年FAO(世界粮农组织)将其定义为“健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物”。近年的研究已经初步证明,抗性淀粉不能被小肠消化吸收和提供葡萄糖,但在大肠中能部分被肠道微生物菌群发酵,产生多种短链脂肪酸,改善肠道环境;抗性淀粉本身含热量极低,作为低热量添加剂添加到食物中,可起到与膳食纤维相似的生理功能。更重要的是,抗性淀粉还具有调节血糖、防止心脑血管疾病、预防结肠直肠癌的作用,故抗性淀粉有着比膳食纤维更为广泛的保健意义。本文通过参考Megazyme公司试剂盒提供的方法,结合国内实际情况,研究一套准确、方便、快捷测定原料中抗性淀粉含量的方法,为研究人员测定抗性淀粉提供一种新的方法。 1原理(AOAC法 2002.02 ;AACC法32-40) 先用α-胰淀粉酶(Pancreaticα-amylase)将非抗性淀粉溶解成D-葡萄糖,再利用抗性淀粉能溶解于 KOH中的性质,用淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,AMG)使其水解成葡萄糖,然后测定糖的含量,从而推算出抗性淀粉的含量。 2 试验仪器与试剂 2.1 仪器 水浴恒温振荡器,移液枪、分析天平、涡旋混匀器、离心机、磁力搅拌器 2.2 溶液的配制 2.2.1顺丁烯二酸钠(马来酸钠)缓冲液(0.1M,pH6.0)

用1600mL蒸馏水溶解23.2g顺丁烯二酸,用4M(160g/L)氢氧化钠调节pH 至6.0,加入0.74g二水氯化钙和0.4g叠氮化钠,溶解定容至2L。 2.2.2 醋酸钠缓冲液(1.2M,PH 3.8) 将69.6mL的冰醋酸(1.05g/mL)加至800 mL的蒸馏水中,用4M氢氧化钠调节pH至pH3.8。用蒸馏水定容至1L,室温下可保存一年。 2.2. 3.醋酸钠缓冲液(100mM,PH 4.5) 将5.8mL的冰醋酸加至900 mL的蒸馏水中,用4M氢氧化钠调节pH至4.5。用蒸馏水定容至1L,4℃保存2个月。 2.2.4.氢氧化钾溶液(2M) 将112.2gKOH加至900 mL的去离子水中,搅拌溶解。定容至1L,密封保存。室温下可保存2年。 2.2.5.含水乙醇(大约50%v/v) 将500mL乙醇(95%v/v)至500mL的水中。密封保存,室温下稳定保存。 2.2.6淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase,AMG)反应液AMG(300 U/ mL) 取2 mL AMG浓缩液(3300 U/mL,Megazyme公司试剂盒提供)用0.1M顺丁烯二酸钠缓冲液(0.1M,pH6.0;试剂1,非提供)稀释至22mL。以5 mL为单位分装后用聚丙烯管冷冻保存。反复冻融不会影响稳定性,稳定性>5年。 2.2.7α-胰淀粉酶(Pancreaticα-amylase)

抗性糊精作用与功效

1.简介 抗性糊精由淀粉加工而成,是将焙烤糊精的难消化成分用工业技术提取处理并精炼而成的一种低热量葡聚糖,属于低分子水溶性膳食纤维。作为一种低热量可溶性食品原料,在食品工业中具有的广阔的发展前景。 白色到淡黄色粉末,略有甜味,无其他异味,水溶性好,10%水溶液为透明或淡黄色,pH值为4.0 ~ 6.0 .抗性糊精的水溶液黏度很低,并且黏度值随剪切速率和温度变化而引起的变化微小,抗性糊精热量低、耐热、耐酸、耐冷冻。 抗性糊精已被卫生部批准作为普通食品管理,具体如下[1]: 2.制备 抗性糊精可以小麦淀粉或玉米淀粉制成,采用的糊精化过程是严密控制的。在此过程中,淀粉经过了一定程度的水解,其后是再聚合过程。正是再聚合过程,通过形成不能被消化道内的酶切断因而不可消化的糖甘键,将淀粉转换成纤维,并且还阻碍了可消化连接的裂解。糊精化之后是分离步骤,此步骤确保分子量的分布最佳,使流变和技术性能稳定一致,以及纤维含量恰如其分,根据2001-03年'AOAC 方法,此含量就抗性糊精而言为85O然后该产品将经受进一步的精制步骤,包括去除单糖以使干物的单糖和双糖含量低于0.5 % ,最后是喷雾干燥。因此,虽然抗性糊精系葡聚糖,但仍可认为其不含糖。其糖昔键中约25 %是人类

消化酶无法水解的(表1)。由于其纤维含量、其分析特点以及我们以下将进一步描述的生理特性,抗性糊精可完全溶于冷水,且不会引起粘度增加。因此根据中国疾病预防控制和预防中心的含量标准,含有抗性糊精的食品,可称为‘纤维源'■一每100克含3克纤维或'富含纤维一•一每100克含6克纤维。 3.药理 3.1消化机制 采用Roberfroid(1999年)发表的等式,抗性糊精的热量值是每克7.1 kJ (每克 1.7 kcal),此值与临床上在健康年轻人中测定的(Vermorel等,2004)一致,也与可溶性膳食纤维公认的热卡值一致(Livesey , 1992)O在欧洲此值可用于测定食物所含的能量(Coussement, 2001)o抗性糊精不同于标准淀粉而象抗性淀粉一样,实际上在消化道的上部部分地被水解(Verrmorel等,2004): 仅15%在小肠内被酶消化,而其余部分进入大肠,初始量的75%在大肠内慢慢地逐渐被发酵,10%排出体外(Van den Heuvel等, 2004)o 3.2血糖作用 抗性糊精除了可增加食物的纤维含量,由于它还具有提供热量持久的特点,所以也许它对体重控制有潜在的作用。有一个指标,用于表明碳水化合物防止生活方式疾病和帮助减少肥胖病的发生的能力,已获得

辛烯基琥珀酸酯抗性淀粉的制备及活性研究

辛烯基琥珀酸酯抗性淀粉的制备及活性研究 陈文洁;邓捷;郭柏雪;张燕;杨丽;王韶瑜 【摘要】By response surface analysis to optimize the preparation of OSA starch. The RSA tests show that:time of 3.5h, temperature of48℃ , pH of 9. 3, the yield of RS4 up to 21.51%. The OSA starch did not destroy the basic structure of raw starch obviously, the damage caused by esterifieation in most large particles, a number of small parti- cles through the ester linkage in the large particles, so that the particles tight with each other closely. Through the in- vestigation of the resistant starch in yogurt fermentation to the proliferation of LA-5 and BB-12. It preliminary proves that the prepared resistant starch has no obvious effect on LA-50 proliferation. Nevertheless, it has obvious effect on the BB-12 proliferation. OSA starch and commercialization of resistant starch Hi-maize260 have similar effects, the bacterial viable numbers were up to 1.01 ×10^9 CFU/mL and 1.03 ×10^9CFU/mL , there are about 7 times more tha the blank.%采用响应面分析,优化辛烯基琥珀酸酯化淀粉的制备工艺。在反应时间为3.5h,温度为48'C,pH值为9.3的条件下,抗性淀粉的产率达到了21.51%。红外光谱图和扫描电镜结果显示:原淀粉的基本结构未破坏,酯化反应造成的损伤大部分出现在大颗粒上,若干小颗粒通过酯键连接在大颗粒上,使颗粒互相抱团,结构紧实。所制备抗性淀粉在酸奶发酵中对菌株LA-5无明显增菌作用,而对BB-12R有增殖作用,辛烯基琥珀酸酯淀粉和商品化抗性淀粉Hi—maize260的效果相似,活菌数为1.01×10^9CFU/mL和1.03×10^9CFU/mL,约为空白的7倍。

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