CN105925639A - 一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用耐高温α‑淀粉酶制备抗性淀粉的方法，包括步骤：(1)将淀粉、耐高温α‑淀粉酶与水混合得到含耐高温α‑淀粉酶的淀粉悬浮液，并加热使之糊化；(2)高温处理；(3)冷却后进行老化处理；(4)高温‑老化循环处理2‑9次；(5)过滤，滤渣用水洗至中性后，经干燥、粉碎和过筛得到抗性淀粉产品。本发明的利用耐高温α‑淀粉酶制备抗性淀粉的方法，通过对淀粉进行高温和酶解同时处理，有效提高产品中抗性淀粉的含量，是一种操作简便、高效和绿色的方法。

Description

一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法
技术领域
本发明涉及淀粉加工技术领域，尤其涉及一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法。
背景技术
抗性淀粉(resistant starch，RS)，是指能到达人体大肠的淀粉及其水解物的总称，其可以通过小肠到达大肠中，促进肠道有益菌(如双歧杆菌或乳杆菌等)的生长，并促进肠道短链脂肪酸的生成，有助于促进机体肠道健康。根据抗性淀粉形态及物理化学性质，可将其分为4类：物理包埋淀粉(RS1)、抗性淀粉颗粒(RS2)、回生淀粉(RS3)和化学改性淀粉(RS4)。其中RS3是膳食中抗性淀粉的主要组成部分，主要通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象方面等的变化而形成。RS3即使经加热处理，也难以被淀粉酶降解，可作为食品添加剂使用，因而具有较大的研究价值。
目前国内外制备抗性淀粉主要以谷类淀粉(如玉米淀粉与小麦淀粉等)和根茎类淀粉(如马铃薯淀粉与木薯淀粉等)为原料。常用的抗性淀粉制备方法主要有压热处理法、酶处理法和酸水解法等，其中以压热处理法和酶处理法为主。压热处理法是指淀粉糊化后经高温高压处理，再经低温贮藏促进淀粉的老化，以利于抗性淀粉的形成，但是这种方法需要高压，对生产设备的要求高。酶处理法是指淀粉糊化后使用淀粉酶对淀粉降解脱支处理，使之生成更多的直链淀粉，以利于在冷藏老化过程中抗性淀粉的形成，但是这种方法需要的酶量较大，成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，通过对淀粉进行高温和酶解同时处理，有效提高产品中抗性淀粉的含量，得到的抗性淀粉产品中抗性淀粉的含量能达到60％以上，而且生产工艺简单，工艺所需成本较低，具有很强的应用前景。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：
(1)将淀粉、耐高温α-淀粉酶与水混合得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中淀粉浓度为10％-50％，耐高温α-淀粉酶浓度为10-60酶活力单位/mL，pH为5.0-7.0；
(2)高温处理：将淀粉样品在80-100℃的条件下进行30-120分钟的处理；
(3)冷却后进行老化处理：室温冷却后，将淀粉样品在0-10℃的条件下保存12-48小时；
(4)重复步骤(2)和(3)，进行高温-老化循环处理2-9次；
(5)过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎，过100目筛得到抗性淀粉产品。
所述的淀粉选自玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉中的一种。
酶活力单位是指在70℃、pH6.0条件下，1分钟液化1mg可溶性淀粉成为糊精所需要的酶量。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，通过对耐高温α-淀粉酶与淀粉的混合物进行高温处理，既有利于淀粉在高温下充分糊化，又有利于耐高温α-淀粉酶在高温处理过程中缓慢降解淀粉，促进抗性淀粉的形成和富集产品中的抗性淀粉，最终可得到抗性淀粉产品。
(2)本发明的利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，同压热处理法相比，本发明不需要高压；同酶处理法相比，本发明通过增加高温-老化循环处理次数来降低用酶量。本发明的方法工艺科学，操作简便，是一种高效、绿色的方法。
(3)本发明得到的抗性淀粉产品中抗性淀粉的含量能达到60％以上。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
将20g玉米淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为30酶活力单位/mL，pH为6.0；然后将淀粉样品置于96℃的烘箱中高温处理60min，室温冷却后置于4℃下老化处理24h，这样高温-老化循环处理4次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例2：
将30g鹰嘴豆淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为40酶活力单位/mL，pH为5.0；然后将淀粉样品置于80℃的烘箱中高温处理120min，室温冷却后置于0℃下老化处理12h，这样高温-老化循环处理3次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例3：
将40g马铃薯淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为20酶活力单位/mL，pH为6.0；然后将淀粉样品置于90℃的烘箱中高温处理40min，室温冷却后置于3℃下老化处理30h，这样高温-老化循环处理7次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例4：
将5.6g小麦淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为10酶活力单位/mL，pH为7.0；然后将淀粉样品置于95℃的烘箱中高温处理70min，室温冷却后置于8℃下老化处理30h，这样高温-老化循环处理9次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例5：
将25g木薯淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为60酶活力单位/mL，pH为5.0；然后将淀粉样品置于85℃的烘箱中高温处理120min，室温冷却后置于10℃下老化处理48h，这样高温-老化循环处理2次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例6：
将50g绿豆淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为30酶活力单位/mL，pH为6.0；然后将淀粉样品置于100℃的烘箱中高温处理30min，室温冷却后置于0℃下老化处理20h，这样高温-老化循环处理5次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
实施例7：
将35g豌豆淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为15酶活力单位/mL，pH为7.0；然后将淀粉样品置于96℃的烘箱中高温处理80min，室温冷却后置于6℃下老化处理32h，这样高温-老化循环处理8次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛得到抗性淀粉产品。
试验例：抗性淀粉含量进行测定
1、对实施例1制备的高抗性淀粉含量的产品中抗性淀粉含量进行测定，并具体按照以下步骤进行：
(1)将20g玉米淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为30酶活力单位/mL，pH为6.0；然后将淀粉样品置于96℃的烘箱中高温处理60min，室温冷却后置于4℃下老化处理24h，这样高温-老化循环处理4次后，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛，计算残渣得率。
(2)将20g玉米淀粉加入到50mL水中，加入耐高温α-淀粉酶混合均匀得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中耐高温α-淀粉酶浓度为30酶活力单位/mL，pH为6.0；然后将淀粉样品置于96℃的烘箱中高温处理60min，室温冷却后置于4℃下老化处理24h，这样高温-老化循环处理4次后，调pH至6.0，加入耐高温α-淀粉酶(500酶活力单位/g淀粉)于96℃下酶解30min，后调pH至4.5，再用葡萄糖淀粉酶(500酶活力单位/g淀粉)于59℃下酶解30min，用滤纸过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎过100目筛，计算抗性淀粉得率。
(3)产品中抗性淀粉含量的计算公式如下：
产品中抗性淀粉含量(％)＝抗性淀粉得率÷残渣得率×100
2、测试结果如下：
(1)残渣得率为42.30±1.41％；
(2)抗性淀粉得率为28.37±3.12％；
(3)产品中抗性淀粉含量为67.08％。

Claims (2)

1.一种利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将淀粉、耐高温α-淀粉酶与水混合得到含耐高温α-淀粉酶的淀粉悬浮液，并水浴加热使之糊化得淀粉样品，所述淀粉悬浮液中淀粉浓度为10％-50％，耐高温α-淀粉酶浓度为10-60酶活力单位/mL，pH为5.0-7.0；
(2)高温处理：将淀粉样品在80-100℃的条件下进行30-120分钟的处理；
(3)冷却后进行老化处理：室温冷却后，将淀粉样品在0-10℃的条件下保存12-48小时；
(4)重复步骤(2)和(3)，进行高温-老化循环处理2-9次；
(5)过滤，滤渣用水洗至中性后，在60℃下干燥48h，最后粉碎，过100目筛得到抗性淀粉产品。
2.根据权利要求1所述的利用耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的方法，其特征在于：所述的淀粉选自玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉中的一种。
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