CN108669562A - 一种抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗消化玉米淀粉‑乳清分离蛋白复合物的制备方法及其产品。包括，将玉米淀粉和乳清分离蛋白混合均匀，加水混合，静置，切片，烘焙处理，粉碎研磨过筛。本发明解决了现有无麸质食品高GI、低营养的缺点，提供一种工艺简单、营养丰富、低GI值的玉米淀粉‑乳清分离蛋白复合物制备方法。因而本发明添加不同含量的WPI至玉米淀粉体系，通过外源蛋白调节无麸质淀粉食品消化性。从而达到控制血糖(GI)，预防饮食相关疾病。
Description
技术领域
本发明属于抗性淀粉技术领域，具体涉及一种抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法及其产品。
背景技术
近年来，麸质不耐受引起的腹腔疾病影响着全世界数百万人，从而促进了无麸质食品工业的迅速发展，以玉米面为主体的无麸质食品相继诞生，如玉米片、玉米饼、玉米面条等方便食品。
玉米是世界公认的“黄金作物”。玉米淀粉是目前国内外产量最大的淀粉品种,随着人们对其健康功能特性认识的不断提高，国内外的需求日益增涨。玉米淀粉作为一种功能性配料广泛应用于食品加工来改进食品功能特性和营养特性。玉米淀粉食品，不但保留了玉米的营养成份和调理功能，而且改善了粗粮面食品口感不好和不易消化的缺点。然而，与全谷物食品相比，大多数无麸质食品营养功能性低，由于缺乏蛋白质淀粉消化性偏高，血糖指数(GI)更高。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。
因此，作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：包括，将玉米淀粉和乳清分离蛋白混合均匀，加水混合，静置，切片，烘焙处理，粉碎研磨过筛。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述玉米淀粉和乳清分离蛋白的比例为1：0.25～1。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述加水混合，其中，所述水分含量占所述玉米淀粉含量的倍数为0.3～1.5倍。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述切片，其中，所述切片厚度为1～3mm。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述烘焙，其中，烘焙温度为200℃，烘焙时间为10min。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述粉碎研磨过筛，包括粉碎研磨过100目筛。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述玉米淀粉和乳清分离蛋白的比例为1：0.45。
作为本发明所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法的一种优选方案：所述乳清分离蛋白的蛋白含量为90％。
作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其中：所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的RDS含量为42.77±0.11，所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的SDS含量为20.83±0.38，所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的RS含量为36.40±0.26。
本发明的有益效果：本发明的玉米淀粉原料来源天然广泛，健康无麸质；乳清分离蛋白高营养价值，易消化吸收。本发明烘焙条件下，蛋白质与淀粉通过氢键、静电力等相互作用，蛋白质包裹淀粉分子，作为一种抵抗酶解的物理屏障，延缓淀粉的水解。消化性研究表明，随着蛋白质比例的增加，淀粉的快消化性显著降低，慢消化性及抗性显著提高。使制得的复合物中的RDS含量(消化20min内释放出的葡萄糖的含量)降至42.77％，跟不含蛋白组淀粉相比，其RDS含量降低了29.93％；RS含量(120min内未水解的部分)达到了36.40％，跟不含蛋白组淀粉相比，其RS含量提高了46.89％；SDS含量达到了20.83％，跟不含蛋白组淀粉相比，其SDS含量(20min到120min内消化释放出的葡萄糖含量)提高了46.90％。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
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为不同加工方式对复合物蛋白消化性的影响图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1：玉米淀粉-乳清分离蛋白烘焙复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0.45干粉混匀，添加淀粉质量0.3倍的水分，混合均匀后静置20min。切成厚度为2mm的切片，进行烘焙处理。烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，冷却后将样品粉碎研磨过100目筛。
实施例2：不同比例玉米淀粉-乳清分离蛋白烘焙复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0、1:0.25、1:0.45、1:1干粉混匀，添加淀粉质量0.3倍的水分，混合均匀后静置20min。切成厚度为2mm的切片，进行不同的加工处理。烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，冷却后将样品粉碎研磨过100目筛。
单因素试验：
淀粉与蛋白比例的影响
该影响因素的试验条件为：水分的添加量为淀粉干重的0.3倍，烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，冷却至室温将样品粉碎研磨过100目筛。得到复合物的消化性与淀粉蛋白比例的关系。
表1是关于烘焙加工淀粉-蛋白复合物制备中淀粉蛋白比例的单因素实验，表中可以看出，在淀粉蛋白比例为1:0.45时，蛋白质营养合理化的条件下，复合物具有较高的SDS和RS含量，较低的RDS含量。
表1不同比例玉米淀粉-乳清分离蛋白烘焙复合物营养片段分析
实施例3：不同水分玉米淀粉-乳清分离蛋白烘焙复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0.45干粉混匀，添加淀粉质量0.3倍、0.6倍、1.5倍的水分，混合均匀后静置20min。切成厚度为2mm的切片，进行烘焙处理。烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，冷却后将样品粉碎研磨过100目筛。
单因素试验：
水分含量的影响
该影响因素的试验条件为：淀粉蛋白按比例1:0.45，烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，冷却至室温将样品粉碎研磨过100目筛。得到复合物的消化性与水分含量的关系。
表2是关于淀粉-蛋白烘焙复合物制备中水分含量的单因素实验，图中可以看出，在水分含量为淀粉质量的0.3倍时，蛋白质营养合理化的条件下，复合物具有较高的RS含量，较低的RDS含量。
表2不同水分含量玉米淀粉-乳清分离蛋白(1:0.45)烘焙复合物营养片段分析
实施例4：玉米淀粉-乳清分离蛋白蒸煮复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0.45干粉混匀，添加淀粉质量0.3倍的水分，混合均匀后静置20min。切成厚度为2mm的切片，进行不同的加工处理。蒸煮条件下蒸汽处理25min，冷却后45℃干燥2h。将样品粉碎研磨过100目筛。
实施例5：玉米淀粉-乳清分离蛋白挤压复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0.45干粉混匀，用双螺杆挤出挤压系统进行挤压处理,添加淀粉质量0.3倍的水分。进料速度为2kg/h。螺杆的升温程序T1-T4分别为80℃、85℃、90℃、95℃。45℃干燥2h，冷却后将样品粉碎研磨过100目筛。
实施例6：玉米淀粉-乳清分离蛋白滚筒干燥复合物的制备
淀粉蛋白按比例1:0.45干粉混匀，用滚筒干燥机进行滚筒干燥。添加淀粉质量0.3倍的水分。进料速度为80kg/h，蒸汽压为0.4MPa，滚筒温度为143℃。冷却后将样品粉碎研磨过100目筛。
表3不同加工方式玉米淀粉-乳清分离蛋白(1:0.45)复合物营养片段分析
从表3可知，采用烘焙方式，使得RDS含量显著降低，RS含量最高，因此采用本发明烘焙处理方法显著优于蒸汽、挤压或滚筒干燥处理。
实施例7：小麦淀粉-乳清分离蛋白烘焙复合物的制备
将小麦淀粉、玉米淀粉分别与乳清分离蛋白按比例1:0.45干粉混匀，添加淀粉质量0.3倍的水分，混合均匀后静置20min。切成厚度为2mm的切片，进行烘焙处理。烘焙条件下烘焙温度为上下火200℃，烘焙时间为10min，将样品粉碎研磨过100目筛。
表4不同淀粉-乳清分离蛋白(1:0.45)复合物营养片段分析
从表4可知，采用本发明方法处理玉米淀粉相比于处理小麦淀粉，能够得到显著更低的RDS含量，更高的RS含量，因此，本发明方法更适于处理玉米淀粉。
实施例8：淀粉-蛋白复合物淀粉消化性的测定
具体方法如下：
用电子天平准确称取0.5g-0.7g淀粉溶于含8mL去离子水的50mL离心管中。置于37℃水浴磁力搅拌15min。加入3mL胃蛋白(7mg/mL，酶活力为250U/mg用0.5M，pH 1.5的盐酸-氯化钾溶液配制)，置于37摄氏度水浴搅拌60min。加入2mL胰酶(7.5mg/mL，P7545,activity8×USP specification,Sigma-Aldric hCo.)和0.065mL淀粉葡萄糖苷酶(A7095,酶活力≥260U/mL)。开始计时，取0、20、120min的样品0.2mL于含1.8mL无水乙醇的2mL离心管中十倍灭酶。10000g离心5min后取上清液测定葡萄糖含量。淀粉水解产物中的葡萄糖含量使用GO-POD试剂盒。RDS即消化20min内释放出的葡萄糖的含量。SDS即20min到120min内消化释放出的葡萄糖含量。120min内未水解的部分即为RS。
营养片段的计算公式如下：
RDS(％)＝(G20－FG)×0.9×100/TS
SDS(％)＝(G120－G20)×0.9×100/TS
RS(％)＝[TS－(RDS+SDS)]×100/TS
式中，G20-酶解20min后测得的葡萄糖量(mg)；FG-酶解前所含的游离葡萄糖量(mg)；G120-酶解120min后测得的葡萄糖量(mg)；TS-样品中总淀粉干基重(mg)。
实施例9：淀粉-蛋白复合物蛋白消化性的测定
按照实例2中的消化步骤，在胃蛋白酶消化0、30min、60min及胰酶消化30min、60min、90min、120min取样0.2mL沸水浴灭酶。加入0.2mL，5％(w/v)的TCA溶液混合静置10min沉淀蛋白。10000r/min条件下离心5min，取上清液，用茚三酮比色法测定游离氨基酸含量(Mmol)。
图1为不同加工方式对复合物蛋白消化性的影响图。由图1可知，烘焙处理，蛋白质消化性更高，更容易实现高蛋白营养的消化吸收。
综上，本发明解决了现有无麸质食品高GI、低营养的缺点，提供一种工艺简单、营养丰富、低GI值的玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物制备方法。因而本发明添加不同含量的WPI至玉米淀粉体系，通过外源蛋白调节无麸质淀粉食品消化性。从而达到控制血糖(GI)，预防饮食相关疾病。
本发明的玉米淀粉原料来源天然广泛，健康无麸质；乳清分离蛋白高营养价值，易消化吸收。本发明烘焙条件下，蛋白质与淀粉通过氢键、静电力等相互作用，蛋白质包裹淀粉分子，作为一种抵抗酶解的物理屏障，延缓淀粉的水解。消化性研究表明，随着蛋白质比例的增加，淀粉的快消化性显著降低，慢消化性及抗性显著提高。使制得的复合物中的RDS含量降至42.77％，跟不含蛋白组淀粉相比，其RDS含量降低了29.93％；RS含量达到了36.40％，跟不含蛋白组淀粉相比，其RS含量提高了46.89％；SDS含量达到了20.83％，跟不含蛋白组淀粉相比，其SDS含量提高了46.90％。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。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：包括，将玉米淀粉和乳清分离蛋白混合均匀，加水混合，静置，切片，烘焙处理，粉碎研磨过筛。
2.如权利要求1所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述玉米淀粉和乳清分离蛋白的比例为1：0.25～1。
3.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述加水混合，其中，所述水分含量占所述玉米淀粉含量的倍数为0.3～1.5倍。
4.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述切片，其中，所述切片厚度为1～3mm。
5.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述烘焙，其中，烘焙温度为200℃，烘焙时间为10min。
6.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述粉碎研磨过筛，包括粉碎研磨过100目筛。
7.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述玉米淀粉和乳清分离蛋白的比例为1：0.45。
8.如权利要求1或2所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述乳清分离蛋白的蛋白含量为90％。
9.权利要求1～8任一所述的抗消化玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的制备方法，其特征在于：所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的RDS含量为42.77±0.11，所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的SDS含量为20.83±0.38，所述玉米淀粉-乳清分离蛋白复合物的RS含量为36.40±0.26。
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