CN109456414A - 一种利用压热联合辐照技术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压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；本发明采用纯物理方法制备抗性淀粉，避免了化学试剂和酶的使用可能对产品产生不利影响，而且淀粉经该方法处理后抗性淀粉含量较高，可用于适合糖尿病人群的低血糖指数食品中，具有一定的保健功效；简化了生产工艺，缩短了制备周期，增加了产品抗性淀粉的含量及得率，而且该方法生产工艺绿色环保，不产生任何有机废水。
Description
技术领域
本发明涉及淀粉加工技术领域，特别是涉及到一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法。
背景技术
抗性淀粉（resistant starch，简称RS）是指不能被健康人体小肠所吸收，但能在肠道中被微生物发酵降解的淀粉及其淀粉降解物的总称。其具有类似可溶性膳食纤维的生理功能，包括预防胃肠疾病和心血管疾病、降低渍荡性结膜炎和结肠癌的风险、促进肠道有益微生物生长和矿物元素的吸收、增强疾病抵抗力等。
抗性淀粉具有良好的挤压特性、高糊化温度、低持水能力和高水结合能力、口感好、无异味、增加食物的脆性、改善食物的色泽、减少含油量等优点，可广泛用于酸奶、冰淇淋、饼干、面包、面条等食品加工中，提升产品的质量。适量抗性淀粉添加到食品中，不仅可作为良好的结构改良剂，也是一种优良的膳食纤维强化剂，可以用来开发高品质功能型保健食品。
原淀粉经过糊化-老化过程后，其分子结构经历了由有序到无序再到有序这样一个转变过程，重新形成结晶结构，对淀粉酶有一定的抵抗作用，这是形成老化回生型抗性淀粉（RS3）的主要途径。原淀粉经压热和辐照等处理后部分淀粉的分子链发生断裂，形成短直链淀粉，这些短直链淀粉与原淀粉中的直链淀粉一起在降温过程中逐步接近，通过氢键连接形成抗性淀粉。
目前制备抗性淀粉的主要方法有经压热、挤压、超声波、微波等处理的物理法，以及化学改性和酶解脱支法等。用上述此类方法制备的抗性淀粉含量不高，而且耗费的时间较长，生产效率低。部分方法还会造成化学试剂和酶的残留，对人体健康存在安全隐患，限制了在食品中的应用。
辐照技术是利用高能射线使生物体或化学组分发生物理或化学反应，达到灭菌保鲜和生物大分子改性的目的。辐照处理导致淀粉的颗粒结构发生改变，淀粉颗粒变小，直链淀粉含量随着辐照剂量的增加而升高，直链淀粉形成的结晶结构熔融温度在120℃以上，对淀粉酶和热有较强的抵抗作用。将辐照技术运用于抗性淀粉的制备中，能够提高抗性淀粉的得率，缩短抗性淀粉的制作周期，提高生产效率。
本发明以原淀粉为原料，经过充分的预糊化后，将其进行压热联合辐照处理，改变淀粉的性质，之后经过温度循环老化及微波干燥等步骤得到抗性淀粉。所得的抗性淀粉得率较高，耗时较短，大大提高了抗性淀粉的生产效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；
在步骤一中：将原淀粉与蒸馏水混合，配制成质量浓度为5-40%的悬浊液，充分振荡均匀后在80-100℃下水浴预糊化5-30min，得到预糊化淀粉物料；
在步骤二中：将步骤一的预糊化淀粉物料放置于105-145℃，0.1MPa的条件下压热处理10-50min；
在步骤三中：将步骤二经压热处理的淀粉物料冷却至室温后，用60Co-γ射线进行辐照处理，放射源活度为30-120万居里，在静态常温条件下辐照，辐照剂量为5-50kGy；
在步骤四中：将步骤三经辐照处理的淀粉物料先在-18℃至10℃条件下放置6-48h，然后转入20-50℃培养箱中放置6-48h，以此为一个循环，重复上述循环2-6次，使淀粉充分老化；
在步骤五中：将步骤四经老化处理的淀粉物料采用微波干燥法进行干燥，微波功率为200-900W，干燥时间为5-30min，干燥至水分含量为10-15%，再经粉碎，过100目筛，得到含有抗性淀粉的产品。
进一步，所述步骤一中的原淀粉是未经改性处理的马铃薯淀粉、甘薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、绿豆淀粉、白果淀粉、葛根淀粉等中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用纯物理方法制备抗性淀粉，避免了化学试剂和酶的使用可能对产品产生不利影响，而且淀粉经该方法处理后抗性淀粉含量较高，可用于适合糖尿病人群的低血糖指数食品中，具有一定的保健功效；简化了生产工艺，缩短了制备周期，增加了产品抗性淀粉的含量及得率，而且该方法生产工艺绿色环保，不产生任何有机废水。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例一：
一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；
在步骤一中：将原淀粉与蒸馏水混合，配制成质量浓度为10%的悬浊液，充分振荡均匀后在80℃下水浴预糊化10min，得到预糊化淀粉物料；
在步骤二中：将步骤一的预糊化淀粉物料放置于110℃，0.1MPa的条件下压热处理15min；
在步骤三中：将步骤二经压热处理的淀粉物料冷却至室温后，用60Co-γ射线进行辐照处理，放射源活度为40万居里，在静态常温条件下辐照，辐照剂量为10kGy；
在步骤四中：将步骤三经辐照处理的淀粉物料先在-15℃条件下放置10h，然后转入20℃培养箱中放置10h，以此为一个循环，重复上述循环3次，使淀粉充分老化；
在步骤五中：将步骤四经老化处理的淀粉物料采用微波干燥法进行干燥，微波功率为200W，干燥时间为10min，干燥至水分含量为10%，再经粉碎，过100目筛，得到含有抗性淀粉的产品。
进一步，所述步骤一中的原淀粉是未经改性处理的马铃薯淀粉、甘薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、绿豆淀粉、白果淀粉、葛根淀粉等中的一种或几种。
实施例二：
一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；
在步骤一中：将原淀粉与蒸馏水混合，配制成质量浓度为20%的悬浊液，充分振荡均匀后在90℃下水浴预糊化15min，得到预糊化淀粉物料；
在步骤二中：将步骤一的预糊化淀粉物料放置于120℃，0.1MPa的条件下压热处理20min；
在步骤三中：将步骤二经压热处理的淀粉物料冷却至室温后，用60Co-γ射线进行辐照处理，放射源活度为50万居里，在静态常温条件下辐照，辐照剂量为20kGy；
在步骤四中：将步骤三经辐照处理的淀粉物料先在-16℃条件下放置20h，然后转入30℃培养箱中放置20h，以此为一个循环，重复上述循环4次，使淀粉充分老化；
在步骤五中：将步骤四经老化处理的淀粉物料采用微波干燥法进行干燥，微波功率为400W，干燥时间为20min，干燥至水分含量为12%，再经粉碎，过100目筛，得到含有抗性淀粉的产品。
进一步，所述步骤一中的原淀粉是未经改性处理的马铃薯淀粉、甘薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、绿豆淀粉、白果淀粉、葛根淀粉等中的一种或几种。
实施例三：
一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；
在步骤一中：将原淀粉与蒸馏水混合，配制成质量浓度为30%的悬浊液，充分振荡均匀后在100℃下水浴预糊化30min，得到预糊化淀粉物料；
在步骤二中：将步骤一的预糊化淀粉物料放置于145℃，0.1MPa的条件下压热处理50min；
在步骤三中：将步骤二经压热处理的淀粉物料冷却至室温后，用60Co-γ射线进行辐照处理，放射源活度为120万居里，在静态常温条件下辐照，辐照剂量为50kGy；
在步骤四中：将步骤三经辐照处理的淀粉物料先在-18℃至10℃条件下放置48h，然后转入50℃培养箱中放置48h，以此为一个循环，重复上述循环6次，使淀粉充分老化；
在步骤五中：将步骤四经老化处理的淀粉物料采用微波干燥法进行干燥，微波功率为900W，干燥时间为30min，干燥至水分含量为15%，再经粉碎，过100目筛，得到含有抗性淀粉的产品。
进一步，所述步骤一中的原淀粉是未经改性处理的马铃薯淀粉、甘薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、绿豆淀粉、白果淀粉、葛根淀粉等中的一种或几种。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，预糊化；步骤二，压热；步骤三，辐照；步骤四，老化；步骤五，干燥；
S1.在步骤一中：将原淀粉与蒸馏水混合，配制成质量浓度为5-40%的悬浊液，充分振荡均匀后在80-100℃下水浴预糊化5-30min，得到预糊化淀粉物料；
S2.在步骤二中：将步骤一的预糊化淀粉物料放置于105-145℃，0.1MPa的条件下压热处理10-50min；
S3.在步骤三中：将步骤二经压热处理的淀粉物料冷却至室温后，用60Co-γ射线进行辐照处理，放射源活度为30-120万居里，在静态常温条件下辐照，辐照剂量为5-50kGy；
S4.在步骤四中：将步骤三经辐照处理的淀粉物料先在-18℃至10℃条件下放置6-48h，然后转入20-50℃培养箱中放置6-48h，以此为一个循环，重复上述循环2-6次，使淀粉充分老化；
S5.在步骤五中：将步骤四经老化处理的淀粉物料采用微波干燥法进行干燥，微波功率为200-900W，干燥时间为5-30min，干燥至水分含量为10-15%，再经粉碎，过100目筛，得到含有抗性淀粉的产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用压热联合辐照技术制备抗性淀粉的方法，其特征在于：所述步骤一中的原淀粉是未经改性处理的马铃薯淀粉、甘薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉、鹰嘴豆淀粉、绿豆淀粉、白果淀粉、葛根淀粉等中的一种或几种。
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