CN112159828A - 一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 - Google Patents
一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112159828A CN112159828A CN202011059353.0A CN202011059353A CN112159828A CN 112159828 A CN112159828 A CN 112159828A CN 202011059353 A CN202011059353 A CN 202011059353A CN 112159828 A CN112159828 A CN 112159828A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- starch
- alpha
- branched glucan
- indigestible
- amylase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 88
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 86
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 82
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 29
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 29
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 27
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 27
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 108010028144 alpha-Glucosidases Proteins 0.000 claims abstract description 22
- 102100024295 Maltase-glucoamylase Human genes 0.000 claims abstract description 21
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 18
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims abstract description 18
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 15
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 15
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims description 11
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims description 11
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 11
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 10
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229920001685 Amylomaize Polymers 0.000 claims description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 4
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 4
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 claims description 4
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 claims description 3
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 claims description 2
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 2
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 2
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 claims 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 6
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 2
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 2
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 2
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 2
- 102000004961 Furin Human genes 0.000 description 2
- 108090001126 Furin Proteins 0.000 description 2
- 241000179039 Paenibacillus Species 0.000 description 2
- 229920000294 Resistant starch Polymers 0.000 description 2
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 235000019577 caloric intake Nutrition 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 235000021254 resistant starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001019659 Acremonium <Plectosphaerellaceae> Species 0.000 description 1
- 241000079253 Byssochlamys spectabilis Species 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 1
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 description 1
- 239000012880 LB liquid culture medium Substances 0.000 description 1
- 208000001145 Metabolic Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 108010047290 Multifunctional Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000006833 Multifunctional Enzymes Human genes 0.000 description 1
- POLBLONFVZXVPI-UHFFFAOYSA-N N-methyl-sec-pseudobrucine Natural products O=C1CC2C3C(CC4=O)OCC=C2CN(C)CCC11C3N4C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 POLBLONFVZXVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLBVMURVUYAZMG-UHFFFAOYSA-N Novacin Natural products CN1CCC23C4C5C(CC(=O)N4c6cc(C)c(C)cc26)OCC=C(C1)C5CC3=O FLBVMURVUYAZMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001236817 Paecilomyces <Clavicipitaceae> Species 0.000 description 1
- 241000228417 Sarocladium strictum Species 0.000 description 1
- 201000000690 abdominal obesity-metabolic syndrome Diseases 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000001497 healthy food Nutrition 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 208000028774 intestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 235000015816 nutrient absorption Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 208000019180 nutritional disease Diseases 0.000 description 1
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
- A23L2/52—Adding ingredients
- A23L2/60—Sweeteners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/125—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
- C12P19/08—Dextran
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mycology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法，属于健康食品加工技术领域。本发明包括：称取一定质量淀粉配成浓度10‑40wt％的淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至30‑60℃，加入20‑200U/g淀粉的α‑淀粉酶并保温反应0.1‑3h，随后加入20‑200U/g淀粉的α‑葡萄糖苷酶继续反应1‑12h；灭酶活、固液分离，将所获得上清液进行干燥即得难消化分枝状葡聚糖。本发明方法不仅工艺绿色环保、操作工序简单、生产成本低，而且产品具有良好的益生生理活性，可作为新型膳食纤维应用于保健食品、饮料、医药等多个领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法，属于健康食品加工技术领域。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平显著提高，但城乡居民膳食结构改变、生存环境恶化、生活节奏加快等因素的影响，造成了与饮食相关慢性病及代谢综合症患者剧增。根据国际糖尿病联合会发布最新一期《糖尿病地图(第9版)》，显示我国糖尿病患者达1.16亿，占全球患者总数(3.82亿)的25.1％，居世界各国之首，预计到2035年患病人数将上升至1.427亿。据统计，糖尿病致患者预期平均寿命缩短5-10年，预防和治疗糖尿病及其并发症的成本将占国家医疗支出总预算的5％-10％，给国家和家庭造成巨大的经济负担。这些慢性疾病及其危险因素水平的快速上升趋势，已成为威胁我国人民健康的突出问题。《中国食物与营养发展纲要(2014-2020年)》提出重点发展营养健康食品，控制营养性疾病增长，构建“大健康”格局。因此，发展功能食品对于提高人民身体健康水平，节约医疗费开支具有重要作用；同时实现和谐社会和推进健康中国建设的重要保障。
淀粉在植物界分布十分广泛，是粮食作物种子或果实的主要储能物质，也是现代食品工业的主要原辅料。作为我国居民日常米面主食的典型组分，淀粉还是机体摄入能量的最主要来源，占能量总摄入量的55％-70％。天然禾谷淀粉一般被认为是低血糖淀粉，但经过食品热加工后易发生糊化并几乎全部转化成易消化淀粉，属于快速释放能量的高血糖食品。欧美跨国公司如瑞安、嘉吉、罗盖特等通过化学和物理改性而获得抗性淀粉、抗性糊精等新型产品并形成了规模化的生产销售；但是国内玉米淀粉深加工企业对淀粉类营养产品研究起步较晚，大部分处于实验室研究阶段，只有少数公司开始中试生产，但产品性能与国外相比存在较大差距。现有商业化生产分枝状葡聚糖或抗性淀粉的方法主要有酸热焦糊精化反应和淀粉糖链控温结晶法，但是这些方法存在反应工艺复杂、制备效率低、稳定性差、营养品质差、生产成本高等瓶颈问题。因此，解决现有产品质量品质难以满足国家大健康产业战略及消费者个性化需求问题，成为了当前淀粉类营养产品领域的重中之重。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法。本发明以大宗淀粉为底物，通过多功能淀粉酶系藕联催化技术制备得到难消化的分枝状葡聚糖，制备得到的产品具有良好的益生生理活性，包括改善肠道微生态、促进营养物质吸收、增强免疫系统及预防缓解肠道疾病等，可作为新型膳食纤维应用于保健食品、饮料、医药等领域。
本发明的第一个目的通过如下技术方案实现：一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，所述方法包括如下步骤：称取一定质量淀粉配成浓度10-40wt％的淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至30-60℃，加入20-200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.1-3h，随后加入20-200U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1-12h；灭酶活、固液分离，将所获得上清液进行干燥即得难消化分枝状葡聚糖。
在本发明的一种实施方式中，所述α-淀粉酶是商业化淀粉酶，其作用是水解淀粉链并控制DE值在3-10。
在本发明的一种实施方式中，所述α-葡萄糖苷酶来源于GH13家族微生物的外切糖酶，所述α-葡萄糖苷酶能够转苷形成新的α-1,3或α-1,6糖苷键。
在本发明的一种实施方式中，所述α-葡萄糖苷酶来源为黑曲霉、枝顶孢霉、拟青霉、类芽孢杆菌等微生物。
在本发明的一种实施方式中，所述淀粉采用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、稻米淀粉、小麦淀粉等中的任意一种。
在本发明的一种实施方式中，所述淀粉为普通淀粉、蜡质淀粉、高直链淀粉中任意一种。
在本发明的一种实施方式中，所述灭酶活的方式是加热。
在本发明的一种实施方式中，所述固液分离优选离心分离。
本发明的第二个目的是上述难消化分枝状葡聚糖的加工方法制备得到的难消化分枝状葡聚糖。
在本发明的一种实施方式中，所述难消化分枝状葡聚糖的平均分子量在3200-8000g/mol，其中，α-1,3键含量>7％，α-1,6键含量>45％。
在本发明的一种实施方式中，所述难消化分枝状葡聚糖中难消化营养片段比例>75％。
本发明的第三个目的是提供包含上述难消化分枝状葡聚糖的食品、饮料。
本发明的第四个目的是提供上述难消化分枝状葡聚糖及上述一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法在保健食品、饮料、医药等领域的应用。
本发明有以下优点：
1)本发明充分利用我国资源丰富的大宗淀粉，设计得到了难消化分枝状葡聚糖的酶法加工体系，能够大大提升淀粉营养品质，实现高品质膳食纤维的绿色制造。
2)本发明方法步骤简便，反应条件可控，实现了连续化和低成本绿色生产。
3)本发明使普通淀粉的生物利用度显著提高，不仅用作食品、医药等领域的功能原料，具有拥广阔的潜在市场，还可大大提高农副产品价值，对提高人民身体健康水平有重要意义，社会效益和经济效益显著。
附图说明
图1实施例2制备得到的难消化分枝状葡聚糖的结构示意图。
图2实施例2制备得到的难消化分枝状葡聚糖NMR图。
具体实施方式
分枝状葡聚糖分子量测定采用凝胶色谱法来测定：HPSEC-MALL-RI系统测定样品分子量，色谱柱采用Shodex OH-pak SB-806，805，804凝胶柱串联；流动相为0.1mol/L的NaNO3溶液；流速为0.6mL/min；柱温为35℃。
糖苷键类型采用NMR法来测定：利用AVANCEⅢ-400MHz核磁共振谱仪进行谱图分析，探针型号：5mm PABBO-BB，脉冲序列：zg30，测试温度为70℃。
难消化营养片段比例采用Englyst方法测定：称取150mg的样品溶于10mL的Na2HPO4-NaH2PO4(100mmol/L，pH 5.2)缓冲液中，并向其中加入适量的α-淀粉酶和糖化酶反应于37℃，150r/min的条件下进行，每隔20min取出0.1mL反应液与0.9mL的无水乙醇混合灭酶，水解的葡萄糖含量通过葡萄糖试剂盒测定，难消化营养片段含量＝(样品葡萄糖总量-水解120min时葡萄糖的释放量)*0.9。
α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的测量：基于还原糖可以将费林试剂中的Cu2+还原为Cu+，反应终点可由次甲基蓝指示，根据一定量的费林试剂完全还原所需的还原糖量，计算出还原糖的含量，DE值等于试样还原糖与试样干固物之比。
α-淀粉酶购自诺维信公司；玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、玉米蜡质淀粉、稻米高直链淀粉分别购自诸城兴贸玉米开发有限公司。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
α-葡萄糖苷酶的获得过程，参见文献Microbial Starch-Converting Enzymes:Recent Insights and Perspectives，Comprehensive Reviews in Food Science andFood Safety，2018,17(5)：1238-1260，包括酶基因挖掘、工程菌构建、发酵产酶等步骤。
具体的，将来源于黑曲霉、枝顶孢霉、拟青霉或类芽孢杆菌等微生物中α-葡萄糖苷酶基因连接在表达载体pET-15b(+)上获得重组质粒。采用化学转化法将重组质粒转入E.coil感受态细胞并加1mL的LB培养基，在37℃，200r/min的摇床中培养1-1.5h；取上述100-200μL的菌液，在含氨苄青霉素(Amp)的LB平板上涂布，随后在37℃培养箱培养12h。在LB平板上挑取转化成功的单菌落接入含0.1‰(w/v)Amp的LB液体培养基中，在37℃，200r/min的摇床中培养12h作为种子液。按2％的接种量吸取种子液接种于氨Amp的LB培养基中在37℃，200r/min的摇床中扩大培养。待培养基的OD600处于0.6-0.8时，向其中加入IPTG至终浓度为0.1mmol/L，16℃，200r/min诱导表达20h。将诱导结束的菌液，于6000r/min离心30min，收集菌体采用超声处理，随后将破碎后的细胞悬浮液离心(8000r/min，10min，4℃)，用0.45μm的混合纤维素酯微孔滤膜过滤上清液，过滤后的酶液即为粗酶液。
实施例2
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.5h，随后加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为7.3。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在4800g/mol，α-1,3键含量8.2％，α-1,6键含量49％，难消化营养片段比例达80％。图1和图2分别为制备得到的难消化分枝状葡聚糖的结构示意图和NMR图。
实施例3
称取40g小麦淀粉配成质量百分比浓度40％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至30℃，加入100U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应1h，随后加入20U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应12h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为5.5。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在6100g/mol，α-1,3键含量7.5％，α-1,6键含量60％，难消化营养片段比例83％。
实施例4
称取20g马铃薯淀粉配成质量百分比浓度20％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至50℃，加入20U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应3h，随后加入200U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为3.7。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在4200g/mol，α-1,3键含量7.7％，α-1,6键含量53％，难消化营养片段比例78％。
实施例5
称取10g玉米蜡质淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.5h，随后加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为4.9。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在5400g/mol，α-1,3键含量7.6％，α-1,6键含量53％，难消化营养片段比例达78％。
实施例6
称取10g玉米高直链淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.5h，随后加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为3.9。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在3700g/mol，α-1,3键含量7.9％，α-1,6键含量46％，难消化营养片段比例达85％。
对比例1
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.5h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在4840g/mol，α-1,3键含量0％，α-1,6键含量9％，难消化营养片段比例达12％。
对比例2
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在4930g/mol，α-1,3键含量0％，α-1,6键含量9％，难消化营养片段比例达11％。
对比例3
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，同时加入200U/g淀粉的α-淀粉酶和100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在5000g/mol，α-1,3键含量3％，α-1,6键含量24％，难消化营养片段比例达39％。
对比例4
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.05h，随后加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为2.1。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在4800g/mol，α-1,3键含量5％，α-1,6键含量32％，难消化营养片段比例达43％。
对比例5
称取10g玉米淀粉配成质量百分比浓度10％淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至60℃，加入200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应5h，随后加入100U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1h；加热灭酶活、离心分离，将所获得上清液进行干燥即得分枝状葡聚糖产物。此过程中，α-淀粉酶水解淀粉链后DE值的为12.5。
经过分析测定可知，制备得到的分枝状葡聚糖的平均分子量在3200g/mol，α-1,3键含量4％，α-1,6键含量37％，难消化营养片段比例达50％。
对比例6
参照实施例1，将α-淀粉酶用量200U/g和α-葡萄糖苷酶用量100U/g分别替换为10U/g、500U/g，制得相应的分枝状葡聚糖产品。所得分枝状葡聚糖产品的性能结果见表1。
表1不同多功能酶系用量所得难消化营养片段结果
| 用量(U/g) | 难消化营养片段 |
| α-淀粉酶10U/g、α-葡萄糖苷酶100U/g | 17％ |
| α-淀粉酶200U/g、α-葡萄糖苷酶500U/g | 25％ |
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 (10)
1.一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：称取一定质量淀粉配成浓度10-40wt％的淀粉乳，置于沸水浴加热至完全糊化；待温度降至30-60℃，加入20-200U/g淀粉的α-淀粉酶并保温反应0.1-3h，随后加入20-200U/g淀粉的α-葡萄糖苷酶继续反应1-12h；灭酶活、固液分离，将所获得上清液进行干燥即得难消化分枝状葡聚糖。
2.根据权利要求1所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，其特征在于，控制α-淀粉酶水解淀粉链后的DE值在3-10。
3.根据权利要求1或2所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，其特征在于，所述α-葡萄糖苷酶来源于GH13家族微生物的外切糖酶，所述α-葡萄糖苷酶能够转苷形成新的α-1,3或α-1,6糖苷键。
4.根据权利要求1～3任一所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，其特征在于，所述淀粉采用玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、稻米淀粉、小麦淀粉中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法，其特征在于，所述淀粉为普通淀粉、蜡质淀粉、高直链淀粉中任意一种。
6.根据权利要求1～5任一所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法制备得到的难消化分枝状葡聚糖。
7.根据权利要求6所述的难消化分枝状葡聚糖，其特征在于，所述难消化分枝状葡聚糖的平均分子量在3200-8000g/mol，其中，α-1,3键含量>7％，α-1,6键含量>45％。
8.根据权利要求6或7所述的难消化分枝状葡聚糖，其特征在于，所述难消化分枝状葡聚糖中难消化营养片段比例>75％。
9.包含权利要求6～8任一所述的难消化分枝状葡聚糖的食品、饮料。
10.权利要求1～5任一所述的一种难消化分枝状葡聚糖的加工方法或权利要求6～8任一所述的难消化分枝状葡聚糖在保健食品、饮料、医药领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011059353.0A CN112159828B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011059353.0A CN112159828B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112159828A true CN112159828A (zh) | 2021-01-01 |
| CN112159828B CN112159828B (zh) | 2022-07-05 |
Family
ID=73862234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011059353.0A Active CN112159828B (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112159828B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112852903A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 浙江大学 | 一种结构疏松的慢消化淀粉制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026058A1 (fr) * | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Universite De Reims Champagne Ardennes | Alpha-glucosidase et pullulanase thermostables et leurs utilisations |
| WO2006035725A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | イソサイクロマルトオリゴ糖及びイソサイクロマルトオリゴ糖生成酵素とそれらの製造方法並びに用途 |
| CN105219665A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 天津科技大学 | 一种低聚异麦芽糖的制造方法及其催化剂 |
| JP2017051112A (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 昭和産業株式会社 | 食品改良剤 |
| CN108300750A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-20 | 江南大学 | 一种高分支糊精产品的制备方法 |
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202011059353.0A patent/CN112159828B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026058A1 (fr) * | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Universite De Reims Champagne Ardennes | Alpha-glucosidase et pullulanase thermostables et leurs utilisations |
| WO2006035725A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | イソサイクロマルトオリゴ糖及びイソサイクロマルトオリゴ糖生成酵素とそれらの製造方法並びに用途 |
| JP2017051112A (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 昭和産業株式会社 | 食品改良剤 |
| CN105219665A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 天津科技大学 | 一种低聚异麦芽糖的制造方法及其催化剂 |
| CN108300750A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-07-20 | 江南大学 | 一种高分支糊精产品的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZIHUA AO等: "Starch with a Slow Digestion Property Produced by Altering Its Chain Length, Branch Density, and Crystalline Structure", 《J. AGRIC. FOOD CHEM》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112852903A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 浙江大学 | 一种结构疏松的慢消化淀粉制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112159828B (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matsumoto et al. | Industrialization of a noncooking system for alcoholic fermentation from grains | |
| CN102008107B (zh) | 一种燕麦饮品及其制备方法 | |
| CN102894447B (zh) | 一种灵芝多糖保健饮品及其生产方法 | |
| EP1736548A1 (en) | Use of corn with low gelatinization temperature for production of fermentation-based products | |
| JP4113252B2 (ja) | 植物繊維溶解酵素が増強された液体麹の製造方法、該方法により得られた液体麹およびその用途 | |
| Chuck-Hernandez et al. | Production of bioethanol from steam-flaked sorghum and maize | |
| Germec et al. | Effect of pH control and aeration on inulinase production from sugarbeet molasses in a bench-scale bioreactor | |
| CN104718279A (zh) | 利用耐热淀粉酶制备发酵银杏饮料的方法 | |
| CN103451163B (zh) | 一种酶活及热稳定性提高的过氧化氢酶突变体 | |
| CN112159828B (zh) | 一种难消化分枝状葡聚糖及其加工方法 | |
| Wang et al. | Pretreatment and fractionation of wheat straw with acetic acid to enhance enzymatic hydrolysis and ethanol fermentation | |
| CN103695323B (zh) | 一种稳定、高产α-转移葡萄糖苷酶的菌株 | |
| US8227220B2 (en) | Process for the preparation of ethanol from starch | |
| CN107296189A (zh) | 一种复合酵素饮料的制备方法及复合酵素饮料 | |
| CN104911106B (zh) | 一种嗜松青霉菌株及其该菌株制备右旋糖酐酶的方法 | |
| CN112137116B (zh) | 一种高产丁酸的淀粉基膳食纤维及其加工方法 | |
| CN109182421A (zh) | 一种固态发酵啤酒糟制备阿魏酰低聚糖和膳食纤维的方法 | |
| CN101831366B (zh) | 一种大豆蛋白肽啤酒及其制备方法 | |
| CN101503660B (zh) | 表达嗜热糖化酶的工程菌及其应用 | |
| CN106509367B (zh) | 一种酵母源核酸饲料添加剂及其应用 | |
| CN1970716B (zh) | 一种双歧啤酒 | |
| CN103740599B (zh) | 一种α-转移葡萄糖苷酶的生产菌株及其应用 | |
| CN103045564B (zh) | 一种发酵生产β-甘露聚糖酶的方法 | |
| CN101245339B (zh) | 酒精酵母营养复合酶及其应用 | |
| CN108373364A (zh) | 一种香菇培养方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |