CN102993319B - 一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法 - Google Patents
一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法，属于淀粉工业领域。本发明以玉米淀粉为原料，将淀粉与柠檬酸溶液混合，并在较高的温度下进行共热，再放置于较低温度下进行老化回生，最后通过干燥碾磨获得抗性淀粉产品。制得的产品与原淀粉相比，其抗性淀粉含量显著提高（≥45%），并且在经过蒸煮等加工处理后，其抗性淀粉含量依然保持稳定，具有较好的热稳定性。所用原料为可食用的柠檬酸，可用于食品。与传统的化学改性制备抗性淀粉工艺相比，本发明工艺简单、无毒、安全；与传统的物理改性制备抗性淀粉工艺相比，本发明产品的抗性淀粉含量较高；与传统的酶法改性制备抗性淀粉工艺相比，本发明工艺所需成本较低，且工艺操作简便、有效，无需增加设备，因此具有很强的应用前景。
Description
技术领域
一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法，本发明涉及一种酸热处理方法，将此方法应用于抗性淀粉的制备，属于淀粉工业领域。
背景技术
淀粉是一种天然植物多糖，以颗粒形式广泛存在于植物的果实、根、茎中，是人类主要的碳水化合物来源。长期以来，人们普遍认为淀粉可以在人体的小肠中被完全水解吸收，然而直到在1983年，有英国科学家发现食物中有部分淀粉不能被小肠所完全消化，因此将这部分淀粉定义为抗性淀粉。抗性淀粉(Resistant Starch，简称RS)是指在人体小肠中不能被酶解，但在人的大肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应的淀粉。将抗性淀粉添加到食品中可以改善食品的外观、风味和质地等品质，调节和控制糖尿病、肥胖等疾病的发生，并且由于其不能在小肠中被消化和吸收，但可以在结肠中被生理性细菌所发酵，产生能够抑制细菌生长繁殖的短链脂肪酸，还可以减少结肠癌的发病率。
制备慢消化淀粉(SDS)与RS的主要方法有物理法、化学法、酶法，目前使用最广泛的是物理法与酶法。物理法主要是通过退火和湿热处理来对淀粉进行改性，两种处理手段都在淀粉的玻璃化转变温度和糊化温度之间进行，但通过物理法制备得到的改性淀粉样品其中的SDS及RS提高的幅度较低。酶法则主要应用脱支酶来对糊化的淀粉进行处理，然后在冷藏老化的过程中，淀粉分子链之间依靠氢键的作用，重新结晶排列，形成RS，但所用的酶量较大，成本较高，不利于工业化的大规模生产。化学法是另一类非常重要的淀粉变性方法，目前研究的较多的是通过使用盐酸、三氯氧化磷及三偏磷酸钠来对淀粉进行改性，降低淀粉与α—淀粉酶的结合能力，从而降低淀粉的消化性，但由于化学试剂的残留问题，将其应用于食品，则会存在一定的安全问题。
采用低浓度的柠檬酸对淀粉进行先糊化后老化，以制备抗性淀粉，在国内外还鲜见报道，并且柠檬酸现已普遍应用于各种食品（饮料、糖果、饼干等）中，对人体安全无害，因此用柠檬酸来对淀粉进行改性将具有很强的应用前景。本发明通过选择可以被人体食用的食品级柠檬酸来对淀粉进行改性，通过对柠檬酸与淀粉的混合物进行高温处理，使得柠檬酸的羧基能够取代淀粉链上的羟基，最终在淀粉颗粒中形成交联的结构，使得颗粒结构牢固，降低了与α—淀粉酶的结合能力，并且颗粒难以被糊化，热稳定性较高，从而显著降低了淀粉的消化性。同传统工艺相比，本方法工艺科学，设计合理，操作简便，是一种高效、绿色的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法，是对现有的化学改性淀粉技术的改善和发展，显著降低了淀粉产品的消化性。
本发明的技术方案：一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法，以玉米淀粉为原料，将其与柠檬酸溶液在高温下进行湿热处理后再进行老化干燥来制备抗性淀粉，工艺为：
（1）混合：以玉米淀粉为原料，加入浓度为0.01-0.1mol/L的柠檬酸溶液，按玉米淀粉: 柠檬酸溶液为2:3（w/v）的比例混合均匀，放置于蓝盖瓶中；
（2）加热：将蓝盖瓶中混合物放置于140℃的油浴锅中，加热10-30 min，并不断搅拌；
（3）老化：步骤（2）加热后的蓝盖瓶中胶状物，放置于空气中冷却10-20min，再放置于4℃的冰箱中24~72h；
（4）干燥：从冰箱中取出蓝盖瓶，并将瓶内的胶状物倒出，放置于平板上，再在35℃的烘箱中烘48h；
（5）碾磨：将烘干的样品放置于粉碎机中进行粉碎，通过100目的筛子；
（6）水洗及再干燥：将步骤（5）得到的淀粉粉末用去离子水洗涤5遍，弃去上清液，将沉淀放入35℃的烘箱中烘24h，研磨并过100目的筛子得到具有较低消化性的抗性淀粉产品。
本发明的有益效果：本发明有效降低了淀粉的消化性，通过选择合适的柠檬酸浓度来进行酸热处理，再结合老化回生，使制得的淀粉产品中的RS含量在糊化前达到了≥45%，并且在经过糊化后RS含量依然能够保持稳定，跟未经处理的原淀粉相比，其RS含量提高了40.60%。制备过程简单，无需引进其他设备，效果明显，有很强的应用前景。
附图说明
图1 酸热处理对淀粉消化性的影响（并经过蒸煮加工处理后）。图中横坐标0.01M、0.05M、0.1M表示分别经0.01mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L的柠檬酸及加热处理后的淀粉样品。空白：没有加入柠檬酸的样品， RDS：快消化淀粉， SDS：慢消化淀粉， RS：抗性淀粉。
具体实施方式
实施例1
20g玉米淀粉加入到30mL的0.01mol/L的柠檬酸溶液中，混合均匀，放入140℃的油浴锅中加热10min，并保持不断搅拌。加热结束后，置于空气中冷却到室温，然后放入4℃的冰箱中冷藏24h。取出冷藏的样品，并在35℃的烘箱中烘48h，然后研磨通过100目的筛子，得到淀粉的粉末，将粉末用去离子水洗涤5遍，弃去上清液，沉淀在35℃下干燥24h，最后粉碎过100目的筛得到抗性淀粉样品。
实施例2
20g玉米淀粉加入到30mL的0.05mol/L的柠檬酸溶液中，混合均匀，放入140℃的油浴锅中加热20min，并保持不断搅拌。加热结束后，置于空气中冷却到室温，然后放入4℃的冰箱中冷藏48h。取出冷藏的样品，并在35℃的烘箱中烘48h，然后研磨通过100目的筛子，得到淀粉的粉末，将粉末用去离子水洗涤5遍，弃去上清液，沉淀在35℃下干燥24h，最后粉碎过100目的筛得到抗性淀粉样品。
实施例3
20g玉米淀粉加入到30mL的0.1mol/L的柠檬酸溶液中，混合均匀，放入140℃的油浴锅中加热30min，并保持不断搅拌。加热结束后，置于空气中冷却到室温，然后放入4℃的冰箱中冷藏72h。取出冷藏的样品，并在35℃的烘箱中烘48h，然后研磨通过100目的筛子，得到淀粉的粉末，将粉末用去离子水洗涤5遍，弃去上清液，沉淀在35℃下干燥24h，最后粉碎过100目的筛得到抗性淀粉样品。
Claims (1)
1.一种采用酸热处理制备抗性淀粉的方法，其特征在于以玉米淀粉为原料，将其与柠檬酸溶液在高温下进行湿热处理后再进行老化干燥来制备抗性淀粉，工艺为：
（1）混合：以玉米淀粉为原料，加入浓度为0.01-0.1mol/L的柠檬酸溶液，按玉米淀粉: 柠檬酸溶液w/v 为2:3的比例混合均匀；
（2）加热：将步骤（1）所得混合物放置于140℃的油浴锅中，加热10-30 min，并不断搅拌；
（3）老化：步骤（2）加热后的胶状物，放置于空气中冷却10-20min，再放置于4℃的冰箱中24~72h；
（4）干燥：从冰箱中取出步骤（3）老化后的胶状物，并放置于平板上，再在35℃的烘箱中烘48h；
（5）碾磨：将步骤（4）烘干的样品放置于粉碎机中进行粉碎，通过100目的筛子；
（6）水洗及再干燥：将步骤（5）得到的淀粉粉末用去离子水清洗5遍，弃去上清液，将沉淀放入35℃的烘箱中烘24h，研磨并过100目的筛子得到抗性淀粉产品。
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