抗性淀粉研究进展
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doi:10.16736/41-1434/ts.2022.16.016抗性淀粉的制备及其在面制品中的应用研究进展Research Progress on the Preparation of Resistant Starch and Its Application in Flour Products◎ 陈燕芳1,2,3,别平平1,2,3,梁逸超1,2,3,张子倩1,2,3,王家敏1,4,高家律1,4(1.广东海天创新技术有限公司,广东 佛山 528000;2.江苏天将生物科技有限公司,江苏 宿迁 223800;3.佛山市海天(高明)调味食品有限公司,广东 佛山 528511;4.佛山市国创生物发酵食品技术创新中心,广东 佛山 528000)CHEN Yanfang1,2,3, BIE Pingping1,2,3, LIANG Yichao1,2,3, ZHANG Ziqian1,2,3, WANG Jiamin1,4, GAO Jialü1,4(1.Gugangdong Haitian Innovation Technology Co., Ltd., Foshan 528000, China;2.Jiangsu Tianjiang Biotechnology Co., Ltd., Suqian 223800, China;3.Foshan Haitian (Gaoming) flavoring & Food Co., Ltd., Foshan 528511, China;4. Foshan Guochuang Biological Fermentation Food Technology Innovation Center, Foshan 528000, China)摘 要:抗性淀粉是一类不被正常人体小肠消化吸收的膳食纤维,摄入后不会导致血糖水平显著升高,有利于调节肠道菌群、促进肠胃蠕动和减少炎症,能够在一定程度上预防肥胖和糖尿病等疾病的发生。
蚕豆抗性淀粉的测定,制备和性质研究蚕豆抗性淀粉是一种在低pH条件下仍能保持结构完整的淀粉类物质,具有较高的热稳定性和凝胶性。
它在食品加工、医药和化妆品等领域有广泛的应用前景。
本文将介绍蚕豆抗性淀粉的测定、制备和性质研究。
1.蚕豆抗性淀粉的测定
蚕豆抗性淀粉的测定主要通过两种方法:放射性标记法和酶解法。
放射性标记法利用二碘葡萄糖(2-HG)作为放射性标记剂,使用放射性探测仪对蚕豆抗性淀粉含量进行测定。
酶解法则使用葡萄糖酶测定法或肠道菌群酶解法对蚕豆抗性淀粉含量进行测定。
2.蚕豆抗性淀粉的制备
蚕豆抗性淀粉的制备主要通过蒸煮法、微波辐照法和双氧水法三种方法。
蒸煮法是将蚕豆粉煮熟后冷却、滤清、干燥得到。
微波辐照法是将蚕豆粉放入微波辐照器中进行辐照处理,再加入氯化钠溶液使pH值下降到4.6,再进行干燥处理。
粮食与油脂2009年第2期 3低温流动性都需要今后更深入研究。
〔参考文献〕〔 1 〕韩伟,等. 生物柴油低温流动性及改进方法研究进展[J].化工进展,2007,26(10):1395―1399.〔 2 〕Park J Y,et al. Blending effects of biodieselson oxidation stability and low temperature flow properties[J]. Bioresource Technology,2007,17(2):1―8.〔 3 〕Sarathy S M,et al. A comparison of saturated and unsaturated C4 fatty acid methyl esters in an opposed flow diffusion flame and ajet stirred reactor [J]. Proceedings of the Combustion Institute,2007,31:1015―1022.〔 4 〕Erhan S Z,et al. Process for making compositions with improved low temperature behaviour [P]. EP 0543356,2004.〔 5 〕Chuang-wei chiu,et al. Impact of cold flow improvers on soybean biodiesel blend [J]. Biomass and Bioenergy 2004,27:485―491.〔 6 〕Dunn,et al. Thermal analysis ofalternative diesel fuels from vegetable oils [J]. JAOCS.,1999,76(1):109―115.〔 7 〕Ayhan Demirbas. Progress and recent trends in biofuels [J].Progress in Energy and Combustion Science,2007,33:1―18.〔 8 〕Dunn R O,Shocklcy M W,Bagby M O,et al. Improving the low temperature properties of alternative diesel fuels:vegetable oilderived methyl esters [J]. JAOCS,1996,73(12):1719―1728.〔 9 〕Rushang M,et al. flow properties of biodiesel fuel blends at low temperatures[J]. Fuel, 2007,86:143―151.〔10〕Matsumura,et al. Biodiesel fuel modifying agent fuel and method related thereto [P]. US patent:0039238,2007.〔11〕Matsumura,et al. Modifier for biodiesel fuel,fuel,methods relating to those [P]. EP patent:1681338,2006.〔12〕Nestor U,et al. Ozonized begetable oils as pour point depressant for neat biodiesel [J]. Fuel ,2006,85:25―31.〔13〕Soriano N U,et al. Ozonized vegetable oil as pour point depressant for neat biodiesel [J]. Fuel,2006,85(1)25―31.〔14〕Juan Delgado Puche,et al. Procedure to obtain biodiesel fuel with improved properties at low temperature [P].US patent:0167681,2002.〔15〕Bradin,et al. Biodiesel fuel [P]. US patent:5578090,1996.〔16〕Auschra,et al. Additive for biodiesel and biofuel oils [P]. WO patent:27037,1999.〔17〕Clemens Auschra,et al. Additive for biodiesel and biofuel oils [P].US patent:6409778,2002.〔18〕Matthias Krull,et al. Cold flow improvers for fuel oils fo vegetable or anmal origin [P]. US patent:0010072,2004.〔19〕Lewtas,et al. additives for oils [P]. WO patent:18115,2001.〔20〕Davies brian william,et al. Oil additives and compositions [P].US patent:5733346,1998.〔21〕Tran,et al. Product for dust control and freeze control [P]. WO patent:041515,2006.〔22〕Selvidge, et al. Low temperature biodiesel diesel blend [P]. US patent:0236589,2006.抗性淀粉新技术研究进展张建华1,肖永霞2,邵秀芝2(1. 青岛市食品工业办公室, 山东青岛 266071;2. 山东轻工业学院食品与生物工程学院, 山东济南 250353)摘 要:该文主要阐述国内外抗性淀粉研究现状及微波、超声波、超高压等新技术在抗性淀粉制备中应用,简介其分类及其在食品工业中应用前景。
抗性淀粉的研究进展于子君;纪淑娟【摘要】抗性淀粉是一种新型的膳食纤维资源,具有良好的加工特性和保健功能.概述抗性淀粉的分类情况,分析其理化性质、生理学特性及功能,介绍并对比抗性淀粉的几种制备方法,综述抗性淀粉作为食品添加剂在食品工业中的应用,展望抗性淀粉的研究前景.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P14-17)【关键词】抗性淀粉;分类;理化性质;生理功能;制备;应用【作者】于子君;纪淑娟【作者单位】沈阳农业大学食品学院,沈阳,110161;沈阳农业大学食品学院,沈阳,110161【正文语种】中文【中图分类】TS23抗性淀粉(Resistant starch,简称RS)这一概念是由英国生理学家Englyst提出的,国内大多译为抗性淀粉,也有人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”[1-3] 。
随着生活水平的不断提高,人们开始注重食用高营养、低热量的功能性或保健性食物,这对“富贵病”的发生有很好的抑制作用。
抗性淀粉作为低热量、高膳食纤维含量的功能性食品成分,具有与膳食纤维类似的作用,有助于控制体重、预防糖尿病等,对便秘、盲肠炎及痔疮等也有预防作用[4-5] 。
抗性淀粉广泛应用于食品加工,不仅可提高纤维含量,还可克服传统膳食纤维的某些缺点,改进食品品质,使消费者能够在享受食品原有美味的同时,得到健康和营养。
1 抗性淀粉的分类根据最新营养学分类,淀粉可分为快速消化淀粉(RDS)、缓慢消化淀粉(SDS)和具有抗消化性的抗性淀粉(RS)。
RS目前尚无化学上的精确分类,因为抗性淀粉的定性与酶和淀粉的比例、酶的来源、水解条件等有关,所以需要一种优化标准。
目前,大多学者根据淀粉来源和抗酶解性的不同,将抗性淀粉分为4类:RS1、RS2、RS3、RS4[6] 。
1)RS1指物理包埋淀粉,是由于机械加工而使淀粉颗粒发生物理屏蔽作用,被锁在植物细胞壁上使其不能为淀粉酶所作用的部分。
张楚佳,窦博鑫,高嫚,等. 物理法制备RS3型抗性淀粉的研究进展[J]. 食品工业科技,2023,44(13):425−433. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022090008ZHANG Chujia, DOU Boxin, GAO Man, et al. Progress in the Preparation of RS3 Resistant Starch by Physical Methods[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(13): 425−433. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090008· 专题综述 ·物理法制备RS3型抗性淀粉的研究进展张楚佳1,窦博鑫1, *,高 嫚1,张 智2,刘 颖1,贾健辉1,3,张 娜1,*(1.哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江哈尔滨 150028;2.北大荒米业集团有限公司,黑龙江哈尔滨 150090;3.牡丹江师范学院生命科学与技术学院,黑龙江牡丹江 157011)摘 要:抗性淀粉是指在健康人体小肠不被消化和吸收的多糖类物质,对人体健康有益。
回生淀粉(RS3)作为抗性淀粉的其中一类,因具有热稳定性好、持水性低等特点,在食品工业中被广泛应用。
本文分别综述了近年来超声法、微波法、湿热法以及韧化法制备RS3型抗性淀粉对其得率、理化性质和结构的影响,并对物理法制备RS3型抗性淀粉的现状提出展望,以期为物理法制备RS3型抗性淀粉的研究提供有益的参考,促进物理法制备抗性淀粉的实际应用。
关键词:RS3型抗性淀粉,物理法,性质,结构本文网刊:中图分类号:TS235 文献标识码:A 文章编号:1002−0306(2023)13−0425−09DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090008Progress in the Preparation of RS3 Resistant Starch byPhysical MethodsZHANG Chujia 1,DOU Boxin 1, *,GAO Man 1,ZHANG Zhi 2,LIU Ying 1,JIA Jianhui 1,3,ZHANG Na 1, *(1.College of Food Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China ;2.Beidahuang Rice Industry Group Co., Ltd., Harbin 150090, China ;3.College of Life Science and Technology, Mudanjiang Normal University, Mudanjiang 157011, China )Abstract :Resistant starches are polysaccharides that are not digested and absorbed in the small intestine of healthy humans and are beneficial to human health. Regenerated starch (RS3), as one of the types of resistant starch, is widely used in the food industry because of its good thermal stability and low water-holding capacity. This paper reviews the factors affecting the preparation of RS3 resistant starch by ultrasonic, microwave, moist heat, and toughening on its yield, physicochemical properties, and structure of RS3 resistant starch in recent years, and provides an outlook on the current status of physical preparation of RS3 resistant starch, to provide useful references for the study of physical preparation of RS3 resistant starch and promote the practical application of physical preparation of resistant starch.Key words :RS3 resistant starch ;physical method ;properties ;structure抗性淀粉,又称为抗酶解淀粉,是指不能被健康人体小肠吸收的淀粉及其降解产物的总和[1]。
小麦RS3型抗性淀粉的制备、性质及其应用的研究小麦RS3型抗性淀粉的制备、性质及其应用的研究摘要:小麦是全球最主要的粮食作物之一,其中淀粉是其主要的储能物质。
传统小麦淀粉在消化过程中会迅速被人体吸收,而RS3型抗性淀粉则具有一定的抗消化特性。
本文将讨论小麦RS3型抗性淀粉的制备方法、性质及其在食品工业中的应用。
引言:小麦淀粉是由淀粉颗粒组成的,其主要由直链淀粉和支链淀粉构成。
直链淀粉易于被消化吸收,而支链淀粉则形成了小麦淀粉的骨架结构。
然而,支链淀粉的结构和含量对淀粉的抗消化特性起到了主导作用。
近年来,人们逐渐关注小麦淀粉中RS3型抗性淀粉的研究。
制备方法:制备小麦RS3型抗性淀粉的关键是改变淀粉颗粒的结构。
常见的制备方法包括热处理、化学处理和微生物处理等。
其中,热处理是最常用的方法,可以通过热处理改变淀粉颗粒的结构,增加支链淀粉的含量。
此外,化学处理可以通过改变淀粉颗粒中的化学键来调整其抗消化性。
性质:小麦RS3型抗性淀粉具有一定的抗消化特性,通常被认为是预防肥胖、糖尿病和结肠癌等疾病的一种可行途径。
与传统淀粉相比,RS3型抗性淀粉被消化吸收的速度较慢,能够延缓血糖上升,并增加饱腹感。
此外,RS3型抗性淀粉还具有较好的水溶性和热稳定性,可在食品加工中发挥良好的功能性。
应用:小麦RS3型抗性淀粉在食品工业中具有广泛的应用前景。
它可以作为添加剂应用于面包、饼干等面制品中,改善其质地和口感。
此外,小麦RS3型抗性淀粉还可以用于乳制品、肉制品和调味品等的生产中,增加其纤维含量,并提高其营养价值。
在食品加工过程中,小麦RS3型抗性淀粉还可以用作胶体稳定剂、增稠剂和保水剂等,增加产品的稳定性和质量。
结论:小麦RS3型抗性淀粉的制备方法多种多样,包括热处理、化学处理和微生物处理等。
该淀粉具有一定的抗消化特性,能够延缓血糖上升,并增加饱腹感。
在食品工业中,小麦RS3型抗性淀粉具有广泛的应用前景,可以改善食品质地和口感,增加纤维含量,并提高产品的稳定性和质量。
抗性淀粉的研究•相关推荐抗性淀粉的研究食品添加剂论文论文题目:抗性淀粉的功效及其应用独创性声明 (1)摘要 (1)1抗性淀粉的分类 (1)1.1物理包埋淀粉 (2)1.2化学改性淀粉 (2)1.3回生淀粉 (2)1.4抗性淀粉颗粒 (2)2抗性淀粉的生理学特性 (2)2.1抗性淀粉的能量值 (3)2.2抗性淀粉的发酵性与胃肠疾病 (3)2.3抗性淀粉的血糖生成指数 (3)2.4抗性淀粉与脂类物质代谢、胆固醇 (3)3抗性淀粉的制备 (3)3.1压热处理法(湿热处理) (4)3.2微波辐射法 (4)3.3脱支法 (4)4抗性淀粉的功效 (4)4.1类似膳食纤维的作用 (4)4.2降脂减肥作用 (4)4.3肠道疾病的防治作用 (5)5抗性淀粉在食品工业中的应用 (5)5.1在面类食品中的应用 (5)5.2在焙烤食品中的应用 (6)5.3在饮料及发酵制品中的应用 (6)5.4在保健食品中的应用 (6)6结束语 (6)参考文献............................................................ 7 致谢............................................... 错误!未定义书签。
独创性声明抗性淀粉的功效及其应用摘要:近年来,随着人们对于健康要求的更新,出现了一种比膳食纤维更对人类健康具有广泛意义的淀粉,便是抗性淀粉。
抗性淀粉是近年来兴起的一个概念,1992年,世界粮农组织根据专家建议,将其定义为“健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物”。
本文对抗性淀粉的功能特性、分类及其制备进行了综述,介绍了抗性淀粉作为一种新型的食品添加剂,在食品工业上的应用及其特有的生理功能在促进人类健康中的作用。
关键字:抗性淀粉生理功能食品添加剂应用前言抗性淀粉(RS)是近年来发展起来的新概念。
最早,英国的生理学家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。
超髙压—酶法制备小麦抗性淀粉及性质、应用研究超高压(High Pressure)酶法是一种目前在食品加工中被广泛研究和应用的技术,其主要通过应用高压力和酶联合作用,改善和提高食品性质和功能,实现食品的高质量和高附加值。
在小麦加工中,超高压酶法也被用于制备小麦抗性淀粉,并进行性质和应用方面的研究。
小麦抗性淀粉是指在消化道中不能被酶解吸收的淀粉,它类似于膳食纤维,对人体健康有着重要的作用。
具有改善血糖控制、调节体重、促进肠道健康等诸多益处,因此备受关注。
传统方法制备小麦抗性淀粉需要使用化学方法,存在着环境污染和营养损失等问题。
而超高压酶法作为一种绿色环保的新技术,为小麦抗性淀粉的制备提供了新的途径。
超高压酶法制备小麦抗性淀粉的具体步骤如下:首先,将小麦粉或小麦淀粉与适宜酶一起溶解在适宜的溶液中,形成淀粉-酶体系;然后,将该体系置于高压容器中,通入相应的压力;最后,通过控制时间和温度等条件,使淀粉分解酶在高压条件下与小麦淀粉发生反应,形成小麦抗性淀粉。
研究表明,经过超高压酶法制备的小麦抗性淀粉在性质方面具有一定的改变。
首先,其结构更加紧密,分子大小更为均匀,对于消化酶的作用难以渗透到淀粉颗粒的内部,从而增强了抗性淀粉的抵抗力。
其次,经过超高压处理后,小麦抗性淀粉的形态也发生了一定的变化,呈现出不同的结晶形态,从而影响了其肠道内的降解速度和消化性能。
另外,小麦抗性淀粉的糊化特性也得到了一定的改善,例如,其胶化温度和胶化能力增加等。
此外,超高压酶法制备的小麦抗性淀粉的应用研究也非常广泛。
首先,将其应用于食品加工中,可以用来制备高纤维、高抗性淀粉的面包、饼干等产品,增加食品的营养价值。
其次,还可以将其用于功能性食品的开发中,如低血糖指数食品、减肥食品等,满足不同人群的不同需求。
此外,还可以将其应用于医学领域,用于研制治疗糖尿病、肥胖症等疾病的药物。
综上所述,超高压酶法制备小麦抗性淀粉具有诸多优点,如无污染、高效率、绿色环保等,可以提高小麦的附加值和利用率。
No.3.2008目前制备抗性淀粉RS3的方法常见的有压热处理、螺杆挤压、微波辐射、蒸气加热等加工方法,在众多方法中以压热方法效果最好,试验条件也容易达到[1]。
通常是将淀粉悬浮液先加热到100℃以上,使淀粉充分糊化,冷却到一定的温度,维持足够长的时间,使直链淀粉回生,RS形成。
由于大量的研究都表明,RS主要是由直链淀粉老化形成的,所以可以在高温湿热的条件下破坏淀粉颗粒的结构,使淀粉充分糊化,然后采取能使淀粉最大程度老化(尤其是使直链淀粉老化)的措施来制备RS。
压热法就是根据此原理发展起来的。
抗性淀粉的制备是淀粉颗粒经过了糊化过程,即颗粒膨胀、破裂、淀粉糊的黏度增大,经过此过程后无完整的淀粉颗粒存在,然后置于低温储藏淀粉重新结晶的过程,因此抗性淀粉的得率受到糊化条件及老化条件的影响。
本试验系统地研究了在121℃的糊化条件下,淀粉浓度、糊化时间以及老化过程中的冷却方式、老化方式、老化时间对抗性淀粉得率的影响,确定最佳的试验方案,并对抗性淀粉常见的物理特性进行研究分析。
1试验材料和方法1.1试验材料普通玉米淀粉:市售;耐高温α-淀粉酶收稿日期:2007-07-06作者简介:徐红华,女,副教授,博士,主要从事食品化学及营养的教学和研究工作。
徐红华1,徐丹鸿2(1.东北农业大学食品学院,哈尔滨150030;2.黑龙江生态工程职业学院生物技术系,哈尔滨150080)摘要:试验以普通玉米淀粉为原料,系统研究了121℃压热条件下淀粉浓度、压热时间、冷却方式及老化方式、老化时间对抗性淀粉得率的影响,确定最佳的试验方案。
结果表明:在压热温度为121℃的条件下,淀粉浓度30%,压热时间30min,采用室温下自然冷却的方式,4℃回生12h,抗性淀粉得率为10.31%。
并采用X-衍射、紫外光谱法研究了抗性淀粉常见的物理特性。
关键词:抗性淀粉;玉米淀粉;物理特性中图分类号:TS234文献标志码:A文章编号:1005-9989(2008)03-0079-03StudyonthepreparationandphysicalpropertiesofcornresistantstarchXUHong-hua1,XUDan-hong2(1.CollegeofFoodScience,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030;2.DepartmentofBiotechnology,HeilongjiangEcologicalEngineeringandVocationalCollege,Harbin150080)Abstract:Resistantstarchwasproducedat121℃byrawcornstarch.Theparameterswerestudiedwhichincludeautoclavingtime,starchconcentration,retrogradingtemperatureandtime,coolingspeed.Theoptimumtechnologyparameterswereobtained:starchconcentrationis30%,autoclavingat121℃for30min,cooledatroomtemperature,andthenincubatedfor12hat4℃,theyieldofRScanreach10.31%.PhysicalpropertiesofRSwereanalysisbyX-raydiffraction,micrographandultravioletscan.Keywords:resistantstarch;cornstarch;physicalproperties玉米抗性淀粉的制备及其物理特性的研究79No.3.2008图1老化时间对RS得率的影响图2老化方式对RS得率的影响9876RS得率/%0204060老化时间/h(12万NU/g)、葡萄糖淀粉酶(10万U/mL):丹麦Novo-zyme公司。
食品研究与开发F ood Research And DevelopmentDOI :10.3969/j.issn.1005-6521.2019.07.037基金项目:福建农林大学国际科技合作与交流项目(KXGH17001);2018年福建省特种淀粉品质科学与加工技术重点实验室开放基金资助项目(FJDF201807)作者简介:黄雅萍(1994—),女(汉),在读硕士研究生,研究方向:食品淀粉品质科学与加工技术。
*通信作者:郑宝东(1967—),男(汉),教授,博士,研究方向:碳水化合物营养与化学。
抗性淀粉用于微胶囊制备的研究进展黄雅萍1,2,3,叶景芬1,邓凯波1,2,3,郑宝东1,2,3,*(1.福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;2.中国-爱尔兰国际合作食品物质学与结构设计研究中心,福建福州350002;3.福建省特种淀粉品质科学与加工技术重点实验室,福建福州350002)摘要:抗性淀粉是一种新型的膳食纤维资源,具备多种保健功能,由于其功能特性而日益受到人们的关注,且许多研究表明,抗性淀粉能降低糖尿病、结肠癌等疾病的发病风险。
目前全球大约有1/3人口处于"三高"、超重、肥胖等营养不良的状况,亟需引导人们养成健康的生活习惯。
前人研究表明抗性淀粉在胃和小肠中不被消化吸收,而在结肠中被微生物菌群发酵产生多种短链脂肪酸和气体,继而发挥益生作用。
该文综述用于制备微胶囊的抗性淀粉种类(RS2、RS3、RS4)及其理化性质,其可有效保护益生菌的生长、可作为缓释载体、具有良好的挤出和膜成型质量,初步分析抗性淀粉基微胶囊的制备方法。
此外,还归纳其在营养补充剂,缓释载体体系,以及作为益生元促进益生菌的增殖中的应用,以期为我国抗性淀粉产业提供参考。
关键词:抗性淀粉;理化性质;性能特点;制备方法;微胶囊Research Progress of Resistant Starch for MicroencapsulationHUANG Ya-ping 1,2,3,YE Jing-fen 1,DENG Kai-bo 1,2,3,ZHENG Bao-dong 1,2,3,*(1.College of Food Science ,Fujian Agriculture and Forestry University ,Fuzhou 350002,Fujian ,China ;2.China-Ireland International Cooperation Centre for Food Material Science and Structure Design ,Fuzhou 350002,Fujian ,China ;3.Key Laboratory for Quality Science and Processing Technology of Fujian SpecialStarch ,Fuzhou 350002,Fujian ,China )Abstract :Resistant starch is a new kind of dietary fiber resource ,which has many health functions.It has attracted increasing attention because of its functional characteristics.Many studies have shown that resistant starch can reduce the risk of diabetes ,colon cancer and other diseases.At present ,about one third of the world 忆s population is suffering from malnutrition ,such as "hyperlipidemia ,hypertension and hyperglycemia",overweight and obesity.It is urgent to guide people to develop healthy living habits.Previous studies showed that resistant starch is not digested and absorbed in the stomach and small intestine ,but fermented by microbial flora in the colon to produce a variety of short-chain fatty acids and gases ,and then play a prebiotic role.In this paper ,the kinds of resistant starch (RS2,RS3,RS4)used to prepare microcapsules and their physicochemical propertieswere reviewed.They could effectively protect the growth of probiotics ,served as sustained-release carriers ,and had good extrusion and film forming quality.The preparation methods of resistant starch-based microcapsules were preliminarily analyzed.In addition ,its applications in nutritional supplements ,sustained -release carrier systems and as probiotics to promote the proliferation of probiotics were summarized in order to provide reference for the resistant starch industry in China.Key words :resistant starch ;physical and chemical properties ;performance characteristics ;preparationmethod ;microcapsule圆园19年4月第40卷第7期专题论述218微胶囊技术是将状态为气体、液体或固体的芯材利用一种或几种物质形成的壁材,经包囊成粒径为0.2μm~5000μm 的半透明或密封囊膜的微型胶囊的技术[1]。
130 食品安全导刊 2021年1月Tlogy科技工艺技术以大米为基础的抗性淀粉产品是美国人在试验中发现的,这种抗性淀粉在进入结肠后可促进有益细菌的不断增殖,在一定程度上改善结肠菌落结构,适合肥胖、高血压和糖尿病患者食用;在医疗及制药等方面,这种产品在肠道类疾病的临床医疗方面也有着稳定的功效[1]。
淀粉的物化特征是由颗粒的形态、生长环的形态、层状的形态、结晶程度、支链/直链淀粉比例及淀粉分子精细结构等决定的[2]。
1 材料与方法1.1 实验材料大米淀粉:湖南金健米业股份有限公司;氢氧化钠(分析纯):湖南汇虹试剂;GOPOD 试剂盒:天津市富宇精细化工有限公司。
1.2 主要仪器DKB-501A 型恒温振荡摇床:上海信森实验仪器;DK-98-2型电热恒温水浴锅:上海虔钧科学仪器;L-530型台式低速离心机:湖南湘仪实验室仪器开发;101C-2AB 型电热恒温鼓风干燥箱;天津市泰斯特仪器。
1.3 实验方法1.3.1 湿热处理法制备大米抗性淀粉实验中,取一定量的大米淀粉放入干燥的烧杯中,然后再加入适量蒸馏水调节大米淀粉使浓度达到设计水平,在加水过程中不断搅拌,确保大米淀粉与水混合均匀,用保鲜膜密封,在4 ℃冰箱中放置24 h 平衡水分,然后在烘箱分别处理一定时间,然后将样品放置在50 ℃的环境下干燥24 h 以上降低水分含量,在达到水分含量,需求时结束,对干燥后的淀粉样品进行过筛,得到湿热处理法实验样品。
以抗性淀粉在实验样品中的含量为指标,研究湿热处理法制备大米抗性淀粉过程中浓度、温度、时间3个因素对抗性淀粉得率的影响。
湿热温度110 ℃,处理2 h,调整水分含量至10%、15%、20%、25%、30%,其余操作参照上述步骤。
调整水分含量至20%,湿热处理温度90、100、110、120 ℃和130 ℃,处理2 h,其余操作参照上述步骤。
调整水分含量至20%,110 ℃烘箱中分别处理0.5、1、2、3、4 h,其余操作参照上述步骤。
抗性淀粉研究进展 摘要:抗性淀粉是膳食纤维的一种,对于人体健康具有重要的食用价值和保健作用。本文就抗性淀粉的分类、制备方法、对人体的生理功能、及其在食品中的应用进行综述。 关键词:抗性淀粉;生理功能;食品应用
抗性淀粉(resistant starch,RS)是膳食纤维的一种,是人类小肠内不能消化吸收,但能在结肠发酵的淀粉及其分解产物[1]。1982年,英国生理学家Englyst发现并非所有淀粉都能被α-淀粉酶水解,由此提出抗性淀粉这一概念[2]。因为抗性淀粉在小肠内不被消化吸收,而是进入结肠被肠道微生物利用发酵产生短链脂肪酸再被吸收,有利于其能量缓慢释放,此外,还能产生二氧化碳、甲烷等气体维持结肠良好的微生态环境,有研究发现短链脂肪酸还能降低人体的胆固醇,这些功能都改善了人体健康。抗性淀粉的热量较低,热值一般不超过10.0-10.5KJ/g[3],具有膳食纤维的功能特性,但在食品加工能克服膳食纤维的某些缺点,改善食品品质。目前,人们已经将抗性淀粉应用在面条、饼干、酸奶等食品中。本文主要从抗性淀粉的分类、制作方法、健康特性、食品应用方面进行阐述。 1 抗性淀粉的分类 普通淀粉的形状为圆形或椭圆形轮廓,光滑平整;抗性淀粉为不规则的碎石状,表面鳞状起伏[4]。高直连淀粉(如玉米、大麦)是RS的主要来源,一般来说,直链淀粉与支链淀粉的比例比值越大,抗性淀粉的含量越高[5]。此外,抗性淀粉的颗粒大,因其体面积比大,与酶接触机会小,水解速度慢。宾石玉[2]等的研究测定高直连玉米淀粉、玉米、早籼稻糙米、糯米的抗性淀粉的含量分别为44.98%、3.89%、1.52%和0。 1.1 物理包埋淀粉(RS1) 因淀粉包埋在食物基质(蛋白质、细胞壁等)中,这种物理结构阻碍了淀粉与淀粉酶的接触而阻碍淀粉的消化,一般通过碾磨、破碎等手段可破坏包埋体系而转变为易消化淀粉。典型代表:谷粒、种子、豆类。 1.2 抗性淀粉颗粒(RS2) 主要存在水分含量较低的天然淀粉颗粒中,由于淀粉颗粒结构排列规律,晶体结构表面致密使得淀粉酶不易作用,从而对淀粉酶产生抗性,可通过热处理如蒸煮使其糊化失去抗性。典型代表:生的薯类、青香蕉淀粉颗粒。 1.3 回生淀粉(RS3) 食品加工过程中发生回生作用而形成的抗性淀粉。因淀粉颗粒在大量水中加热膨胀最终崩解,在冷却过程中,淀粉链重新靠近、缠绕折叠,定向排列成的紧密的淀粉晶体结构,而不易与淀粉酶结合。典型代表:加热放冷的马铃薯、红薯以及过夜的米饭。 1.4 化学改性淀粉(RS4) 通过化学改性(酯化、醚化、交联作用)或基因改良而引起淀粉分子结构发生变化而不利于淀粉酶作用的淀粉。典型代表:交联淀粉、基质改良粘大米。 1.5 淀粉脂质复合物(RS5) 当淀粉与脂质之间发生相互作用时,直连淀粉和支链淀粉的长链部分与脂肪醇或脂肪酸结合形成的复合物称RS5。脂质存在于RS5淀粉链中的双螺旋中,使得淀粉结构发生改变,不溶于水,且具热稳定性,不易与淀粉酶反应[6]。典型代表:含有淀粉和脂质的谷物和食品。 2 抗性淀粉的制备 从抗性的制备工艺方面, RS3 型抗性淀粉具有生产安全、易于控制及热稳定性好的优点,因此是最具有工业化生产与广阔的应用前景的一类抗性淀粉。抗性淀粉的产率与原料中的直链淀粉含量成正比,随着直链淀粉与支链淀粉的比例增高,抗性淀粉产率由7.61%增大至36.45%[7]。常用的抗性淀粉制备方法有热处理法、酶法、酸法、挤压处、理法、微波法、超声波法[4]。付蕾等[8]对玉米抗性淀粉研究发现,抗性淀粉的生成没有形成新的基团,是物理改良淀粉,RS3的总体粒径变大,而RS2的总体粒径变小,它们的粒度都不均匀,颗粒大小相差很大。 2.1制备RS3原理 淀粉加入一定量的水,在加热的过程中淀粉颗粒逐渐吸水膨胀,结晶区崩解遭到破坏,释放出直链淀粉分子,后在冷却的过程中, 一定聚合度的淀粉分子链相互靠近缠绕成双螺旋结构, 后通过分子间的氢键作用,双螺旋结构进一步发生折叠,逐渐定向排列成有序的紧密晶体结构。由于该淀粉晶体结构紧密,热稳定性相对较高,淀粉酶难以渗透酶解,从而对淀粉酶产生了抗性。 2.2 酶法和酸法 向淀粉悬浮液加入脱支酶或酸,利用酶的脱支作用或酸的降解效应,将直链淀粉α-1,6糖苷键打断,提高淀粉中直链淀粉的含量,从而实现增加抗性淀粉产量。 2.3 压热法 通过高温、高压、冷却等方法将淀粉悬浮液充分糊化,再经老化处理,制备抗性淀粉。部分糊化淀粉比完全糊化淀粉结晶速率较快,抗性淀粉含量更多[9]。 2.4 微波法 利用微波加热使食品中水分迅速蒸发气化,打断淀粉分子间氢键,在冷却阶段又重新形成氢键形成抗性淀粉。 3 抗性淀粉的功能 3.1 降血糖功能 抗性淀粉的深入研究发现,其能量吸收缓慢但较完全,血糖指数较低,与葡萄糖和普通淀粉相比,具有维持餐后血糖稳态,提高胰岛素敏感性的作用。王竹等[10]研究抗性淀粉的吸收代谢特点及对血糖调节的影响,发现食用抗性淀粉后120分钟后,GI值显著低于葡萄糖组;但30小时的累积转化率却高达94%,证明RS是以发酵后再吸收的途径,且可以缓慢吸收完全。陈云超等[11]研究发现,玉米抗性淀粉、绿豆抗性淀粉、葛根抗性淀粉均能降低糖尿病大鼠的血糖水平,但持续单一饲喂一种抗性淀粉一定时间后,稳定血糖的效果会减弱,而交替饲喂抗性淀粉饲料更有利于降血糖。 3.2 降低血液胆固醇含量 于森等[12]研究甘薯抗性淀粉对高脂血症大鼠的血脂影响,发现抗性淀粉能降低高脂血症大鼠的甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白含量,增加高密度脂蛋白含量对脂质代谢有明显的调节作用,并且改善肝脏细胞变性和坏死现象。此外,抗性淀粉可减少胰岛素分泌,从而减少肝脏合成胆固醇,起到降低血液胆固醇的作用。 3.3 预防结肠癌 研究表明,抗性淀粉可以促进肠道有益菌群如双歧杆菌、乳酸杆菌的生长繁殖,抑制肠球菌的生长[13]。抗性淀粉到达结肠被肠道益生菌利用发酵产生二氧化碳、甲烷、乙烷和短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸等),有效降低肠道pH值,且短链脂肪酸含量随RS2的摄入增加而增加。有报道指出,丁酸可以一直肿瘤细胞分化并诱导其凋亡、一直结肠粘膜细胞的癌变及增殖、抑制诱变因子的潜在毒性而发挥抗癌作用[14]。 3.4 减少肥胖 抗性淀粉在小肠不被消化吸收,在结肠发酵产生短链脂肪酸被吸收,能延长食物的能量的释放,延长人体的饱腹感而不容易产生饥饿感。黄志强等[15]指出在日常膳食中、面包制品添加抗性淀粉都能够增强饱腹感。抗性淀粉减肥的机理还与其在结肠发酵生成的短链脂肪酸的有关,短链脂肪酸被结肠上皮细胞利用并经过肛门静脉进入血液循环,影响肝脏中脂质代谢,促进脂质排泄。 4 抗性淀粉在食品中的应用 抗性淀粉以色白、颗粒细、风味淡、持水力温和而成为传统膳食纤维的最佳替代物,可以增加食品的脆性、改善口感、减少食品的膨胀度等。付蕾等[6]研究发现,玉米抗性淀粉的黏度近似为0,在95℃下没有大声吸水溶胀、崩解等过程。 4.1 在面包、面条、饼干中的应用 面包添加膳食纤维,如小麦麸皮,会导致面包形状、色泽、气味品质下降,而添加抗性淀粉的面包不仅膳食纤维成分得到了强化,而且,气孔结构、均匀性、体积和颜色等感官品质方面均优于添加普通膳食纤维的面包[7],但不同来源的抗性淀粉的效能并不一样,而且添加过量抗性淀粉会导致面包粘合度、硬度增大而影响口感。张焕新等[16]以低筋小麦粉100%为基准,添加25%抗性淀粉制作饼干,除口感、色泽、形状优良外,发现抗性淀粉饼干的水解指数和血糖指数都显著下降。Srikaeo[17]在大米面条中添加高直连玉米抗性淀粉,发现面条的GI值降低,然而面条的韧度随抗性淀粉的增加而降低。而Wandee[14]用玉米交联抗性淀粉添加到大米面条中,发现面条的韧度和延长性增加。 4.2 在油炸食品中的应用 抗性淀粉可以增加油炸食品的硬度和脆度,还可加深油炸食品的色泽,因为抗性淀粉的低持水性,所以用抗性淀粉油炸成品在空气中不容易失水,保持良好的脆度[7]。 4.3 在饮料及发酵制品中的应用 抗性淀粉因为具有较好的黏度稳定性、流变性及低持水性,因此可作为食品增稠剂使用。白永亮等[18]在发酵后期酸奶中添加3%的香蕉抗性淀粉制作高纤维的保健酸奶。 5 结语 我国大部分地区都栽培有淀粉资源作物,我国充足的淀粉资源与落后的淀粉深加工水平矛盾日益凸显。抗性淀粉在食品中应用的广阔前景,为粮食加工企业,特别是淀粉生产以及淀粉深加工企业指明了方向。 适量添加抗性淀粉到食品中,不仅可以作为膳食纤维的强化剂,还有助于食品品质的改善,对消费者的健康也产生生理调节作用。如何把储量丰富、价格低廉的淀粉开发出具有良好食品加工特性和生理功能的高含量抗性淀粉,并将其应用到食品中,这是今后应逐渐开展的研究。
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