CN109180824B - 一种抗性淀粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种抗性淀粉的制备方法，利用助剂络合、变温结晶的手段制备得到适口性佳的耐热型抗性淀粉。该方法原理是通过助剂络合形成热稳定性良好且不易与淀粉酶作用的直链淀粉‑脂质复合物，并通过变温结晶产生更多的晶体，使晶体更好的生长，提高抗性淀粉含量。制备步骤为：将大米淀粉配成一定浓度的淀粉乳，糊化后冷却到一定温度，加入普鲁兰酶进行脱支处理后浓缩，固形物含量达到35％～40％；然后加入硬脂酸、油酸等结晶助剂在90～100℃下低温络合反应，并采用变温结晶的方法，在‑80～4℃的低温环境中快速冷却1～5min，冷却速率为9～18℃/min，再在40～50℃水浴中保温，干燥、粉碎得到最终产物。
Description
技术领域
本发明属于抗性淀粉制备技术领域，尤其涉及一种抗性淀粉的制备方法。
背景技术
抗性淀粉(RS)是一种不能在人体小肠中消化，但可在大肠中发酵产生对人体有益的丁酸等短链脂肪酸的功能性食品成分，具有与膳食纤维类似的功能。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，得到营养和健康。目前，大多数学者根据淀粉来源和抗酶解性的不同，将抗性淀粉分为5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)和RS5(直链淀粉-脂质复合物)。但是上述制备方法得到的抗性淀粉含量都不是很高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗性淀粉的制备方法，该方法得到的抗性淀粉含量高、耐热性好、适口性更佳。
本发明的第一个目的是提出一种抗性淀粉的制备方法，采用变温结晶的方法制备抗性淀粉，即：将脱支后的淀粉立即置于-80～4℃环境中快速冷却1～5min，冷却速率为9～18℃/min，随后置于40～50℃水浴中进行保温20～30min。
进一步的，在变温结晶前，还包括助剂络合的步骤：在脱支淀粉中加入助剂脂肪酸，在90-100℃下反应20～30min。
进一步的，所述脂肪酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸中的一种或多种。
进一步的，制备方法包括以下步骤：配制淀粉乳的配制、糊化淀粉乳、淀粉糊的脱支处理、浓缩、助剂络合、变温结晶、干燥、粉碎。
进一步的，以其他A型淀粉为原料，配制成固形物含量8％～10％的淀粉乳。
进一步的，所述A型淀粉为大米淀粉。
进一步的，将淀粉乳在80～90℃下糊化15～25min，然后冷却至55～65℃。
进一步的，在糊化后的淀粉乳中加入普鲁兰酶在50～60℃下反应8～10h进行脱支，提高直链淀粉含量，普鲁兰酶的加入量为50～70ASPU/g淀粉干基。
进一步的，将完成脱支处理的淀粉使用旋转蒸发仪在40～45℃下进行浓缩处理，使其固形物含量增加到30％～40％。
进一步的，将变温结晶后的样品干燥，粉碎。
进一步的，将变温结晶后的样品置于40～50℃下热风干燥，样品粉碎后过100目筛，得到最终的抗性淀粉。
本发明的第二个目的是提出一种上述方法制备得到的抗性淀粉。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明在变温结晶法的基础上结合了助剂低温络合的方法，将大米淀粉脱支后加入助剂络合的过程中形成了直链淀粉-脂质复合物，该复合物具有三维螺旋结构，不溶于水，且具有极好的热稳定性，不易与淀粉酶作用。随后对淀粉进行变温结晶，淀粉在回生过程中直链淀粉分子与支链淀粉分子的长链缠绕在一起形成双螺旋结构，不易与淀粉酶结合，从而使淀粉具有抗性。在变温结晶过程中，淀粉在脱支完成后即在低温环境中冷却，根据回生动力学，此时为瞬间成核模式且成核速度较快，随后在较高温度下保温，晶体以较快速度生长。
采用上述方法制备得到的抗性淀粉，通过Englyst法测得抗性淀粉含量可达60％以上；将抗性淀粉在80～90℃下加热处理10min，用Englyst法测得其抗性淀粉含量仅下降10～20％，说明本发明大幅提高了抗性淀粉的耐热性；同时在抗性淀粉中引入了脂质，适口性大幅提升。
该抗性淀粉不仅具有增加食品的脆性、改善口感、减少食品的膨胀度等独特的食品加工特性，还具有优良的生理功能如改善肠道健康、预防糖尿病、降低肝脏和血清中胆固醇的含量等，有重要的工业应用价值和广阔的市场开发前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
酶活定义：每分钟分解干基淀粉所释放的还原糖，其还原力相当于1μmol葡萄糖所需的酶量，以1ASPU表示。
实施例1
称取适量过100目筛的大米淀粉，用去离子水配成固形物含量8％的淀粉乳，确保淀粉颗粒在其中均匀分布。然后在75℃下糊化20min，冷却至55℃，加入50ASPU/g(基于淀粉干基重)的普鲁兰酶在50℃下脱支10h，脱支完成后用旋转蒸发仪在40℃下进行浓缩处理，使其固形物含量至30％。加入助剂硬脂酸，在90℃下反应20min，完成络合反应的脱支淀粉立即置于-80℃冰箱中快速冷却1min，冷却速率18℃/min，随后置于40℃水浴中保温20min。最后将完成保温的样品在40℃下热风干燥、粉碎、过100目筛。
用Englyst法测得抗性淀粉含量可达64.3％。对产品进行耐热性测试，80℃下加热10min后抗性淀粉含量仅下降9.2％。
实施例2
称取适量过100目筛的大米淀粉，用去离子水配成固形物含量10％的淀粉乳，确保淀粉颗粒在其中均匀分布。然后在85℃下糊化20min，冷却至65℃，加入70ASPU/g(基于淀粉干基重)的普鲁兰酶在60℃下脱支8h，脱支完成后用旋转蒸发仪在45℃下进行浓缩处理，使其固形物含量至40％。加入助剂油酸，在100℃下反应30min，完成络合反应的脱支淀粉立即置于4℃冰箱中快速冷却5min，冷却速率12℃/min，随后置于50℃水浴中保温20min。最后将完成保温的样品在50℃下热风干燥、粉碎、过100目筛。
用Englyst法测得抗性淀粉含量可达60.8％。对产品进行耐热性测试，90℃下加热10min后抗性淀粉含量仅下降15％。
实施例3
称取适量过100目筛的大米淀粉，用去离子水配成固形物含量9％的淀粉乳，确保淀粉颗粒在其中均匀分布。然后在80℃下糊化20min，冷却至60℃，加入65ASPU/g(基于淀粉干基重)的普鲁兰酶在55℃下脱支9h，脱支完成后用旋转蒸发仪在43℃下进行浓缩处理，使其固形物含量至35％。加入助剂软脂酸，在95℃下反应25min，完成络合反应的脱支淀粉立即置于-18℃冰箱中快速冷却3min，冷却速率15℃/min，随后置于45℃水浴中保温20min。最后将完成保温的样品在45℃下热风干燥、粉碎、过100目筛。
用Englyst法测得抗性淀粉含量可达64.3％。对产品进行耐热性测试，85℃下加热10min后抗性淀粉含量仅下降9.5％。
对比例1
对表1中的数据进行了考察，通过相同温度下环境的湿度来调节冷却速率，其余工艺步骤和参数与实施例1相同，结果如表1。
表1
对比例2
称取适量过100目筛的大米淀粉，用去离子水配成固形物含量8％的淀粉乳，确保淀粉颗粒在其中均匀分布。然后在75℃下糊化20min，冷却至55℃，加入50U/g普鲁兰酶在50℃下脱支10h，脱支完成后用旋转蒸发仪在40℃下进行浓缩处理，使其固形物含量至30％。加入助剂硬脂酸，在90℃下反应20min，完成络合反应的脱支淀粉置于40℃水浴中保温20min。最后将完成保温的样品在40℃下热风干燥、粉碎、过100目筛。
用Englyst法测得抗性淀粉含量为50.8％。对产品进行耐热性测试，80℃下加热10min后抗性淀粉含量下降13.5％。
与实施例1制备得到的抗性淀粉相比，抗性淀粉含量明显下降，耐热性差别不是很大。
对比例3
称取适量过100目筛的大米淀粉，用去离子水配成固形物含量8％的淀粉乳，确保淀粉颗粒在其中均匀分布。然后在75℃下糊化20min，冷却至40℃，水浴保温20min。最后将完成保温的样品在40℃下热风干燥、粉碎、过100目筛。
用Englyst法测得抗性淀粉含量可达45.2％。对产品进行耐热性测试，80℃下加热10min后抗性淀粉含量下降23.5％
与实施例1制备得到的抗性淀粉相比，抗性淀粉含量明显下降，耐热性下降显著。
综上所述，本发明的原料为大米淀粉，资源丰富，廉价易得；本发明中运用低温助剂络合的方法，制得的抗性淀粉比单纯用结晶法制得的抗性淀粉耐热稳定性高且具有更佳的适口性；本发明中运用了变温结晶的方法，使得淀粉短期回生阶段形成的晶核更多，保温阶段的晶体生长速率更快，提高了抗性淀粉含量；本发明的产品不仅具有增加食品的脆性、改善口感、减少食品的膨胀度等独特的食品加工特性，还具有优良的生理功能如改善肠道健康、预防糖尿病、降低肝脏和血清中胆固醇的含量等，有重要的工业应用价值和广阔的市场开发前景。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种抗性淀粉的制备方法，其特征在于：采用变温结晶的方法制备抗性淀粉，即：将脱支后的淀粉立即置于-80～4℃环境中快速冷却1～5min，冷却速率为9～18℃/min，随后置于40～50℃水浴中进行保温20～30min；在变温结晶前，还包括助剂络合的步骤：在脱支淀粉中加入助剂脂肪酸，在90-100℃下反应20～30min。
2.根据权利要求1所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸包括硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：配制淀粉乳、糊化淀粉乳、淀粉糊的脱支处理、浓缩、助剂络合、变温结晶、干燥、粉碎。
4.根据权利要求3所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：以A型淀粉为原料，配制成固形物含量8％～10％的淀粉乳。
5.根据权利要求3所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：将淀粉乳在80～90℃下糊化15～25min，然后冷却至55～65℃。
6.根据权利要求3所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：在糊化后的淀粉乳中加入普鲁兰酶进行脱支，在50～60℃下反应8～10h，普鲁兰酶的加入量为50～70ASPU/g淀粉干基。
7.根据权利要求3所述的抗性淀粉的制备方法，其特征在于：将完成脱支处理的淀粉使用旋转蒸发仪在40～45℃下进行浓缩处理，使其固形物含量增加到30％～40％。
8.权利要求1-7任一项所述的方法制备得到的抗性淀粉。
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