一種用壓熱協同雙酶處理制備慢消化淀粉的方法技術

本發明專利技術公開了一種用壓熱協同雙酶處理制備慢消化淀粉的方法。該方法將質量濃度為5～45％的淀粉乳置于高壓滅菌鍋中壓熱反應，調節pH至4.0～7.5，在45～75℃加入用量為50～450U/g淀粉的β-淀粉酶，保持1～8hrs；高溫滅酶；調節pH至4.0～7.5，在40～75℃下加入葡萄糖轉苷酶，用量為100～500U/g淀粉，保持6～48hrs；高溫滅酶；經自然冷卻、鼓風干燥箱干燥、粉碎和篩分得產品。本發明專利技術以淀粉為原料，采用生物技術協同物理處理手段極大地提高了慢消化淀粉的含量，而且簡化了制備慢消化淀粉的工藝，有效地提高了收率，降低了能耗。本發明專利技術生產的慢消化淀粉具有減緩消化，強化營養等特征。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種慢消化淀粉淀粉，特別是涉及。
技術介紹
英國劍橋大學生理學家Englyst根據淀粉在人體內消化情況把淀粉分成易消化淀粉(rapidly digestible starch, RDS)、慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)和抗性淀粉(resistant starch, RS)。RDS指那些能在口腔和小腸中快速消化的淀粉(< 20min) ；SDS是指在小腸中能被完全消化但消化速度比較慢的一種淀粉(20 120min) ;RS是指不能被人體小腸吸收，最終在大腸中被微生物發酵利用的淀粉(>120min)。加拿大多倫多大學的Jenkins教授提出衡量碳水化合物對血糖反應的一種有效的指標-食物的血糖生成指數(glycemic index, GI),用來表示食物被食用之后,人體對碳水化合物的吸收速度。低GI食物在胃腸道停留時間長，吸收率低，葡萄糖釋放緩慢，進入血液的峰值低，下降緩慢；高GI食物消化快，吸收率高，葡萄糖進入血液的峰值高。因此，一些低GI的食物能夠維持機體較長一段時間的飽足感，因其所含的碳水化合物不會立即被消化吸收；而另一些高GI的食物食入后，會很快引發另一次進餐的需要。近年來臨床研究發現，淀粉的消化性與人體的許多疾病密切相關。低GI的食物可減少餐后血糖和胰島素反應。動物試驗表明，若飲食中包含SDS，會延遲胰島索抗性的發生。餐后血糖應答很大程度上取決于RDS的`含量，而SDS可持續緩慢釋放出能量，維持餐后血糖穩定，還可以降低餐后胰島素分泌，提高機體對胰島素的敏感性，因此可有效改善餐后血糖負荷，控制糖尿病患者特別是II型糖尿病病人的病情。SDS含量高的食物還有飽腹感，可以作為肥胖人群的減肥產品，還可以作為長跑運動員的碳水化合物補充劑，對正常人群也大有裨益。可見，低GI食物對人們維持正常的血糖水平和健康有積極的意義。目前，國內外制備慢消化淀粉的方法主要有采用熱液處理、重結晶、化學改性和酶法。Shin等報道，將甘薯淀粉的水分含量調整到50%，并在55°C加熱處理12h后，可形成最高含量為31%的慢消化淀粉。Han J.A.等把蠟質玉米淀粉先交聯再羥丙基化或乙酰化處理，得到的SDS比單一交聯處理多，且交聯-羥丙基化改性得到SDS含量(蒸煮處理)最高為21%。將不同淀粉經過辛烯基琥珀酸酐改性之后與α-淀粉酶的結合能力削弱，淀粉的可消化性降低。Zhang L.L.等采用4 25°C—系列溫度循環制備重結晶慢消化糯米淀粉，SDS含量最高為51.62%。這些方法存在的主要缺點有:(I)熱液處理得到的慢消化淀粉的含量不高；(2)化學改性在得到慢消化淀粉的過程中引入了化學試劑，作為食品添加劑對人體健康存在一定的安全隱患；(3)溫度循環重結晶法可得到較高含量的慢消化淀粉，但生產工藝繁瑣，能耗高
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術生產慢消化淀粉的不足，提供一種有效地提高慢消化淀粉的含量和收率，降低能耗的用壓熱協同雙酶處理制備慢消化淀粉的方法。本專利技術以淀粉為原料，在一定條件下經β -淀粉酶水解，再經葡萄糖轉苷酶的作用，使淀粉分子鏈發生改變和重組，形成一種具有新結構的產品，這種產品添加到食品中，會減緩在人體內的消化速率。以英國劍橋大學生理學家Englyst的方法來測定慢消化淀粉的含量，開發出慢消化淀粉含量高(35 65% SDS)的系列產品。具體操作是將淀粉分散于水中，其含量為5 45%，在高壓滅菌鍋中121°C下保持30mins，調節溫度、pH，加入β-淀粉酶反應一段時間后采用沸水浴保持30mins滅酶，再將溫度、pH調節到葡萄糖轉苷酶的最佳酶活力條件進行反應，反應結束后采用同樣方法立即滅酶，所得樣品經干燥、粉碎、過篩等步驟得到含慢消化淀粉含量較高的產品。本專利技術的目的通過如下技術方案實現:，包括如下步驟:(I)將質量濃度為5 45%的淀粉乳置于高壓滅菌鍋中，在110_140°C下壓熱反應20-40mins ；(2)調節pH至4.0 7.5，在45 75°〇加入用量為50 45(^/^淀粉的β -淀粉酶，保持I 8hrs ；(3)高溫滅酶；(4)調節pH至4.0 7.5，在40 75°C下加入葡萄糖轉苷酶，用量為100 500U/g淀粉，保持6 48hrs ；(5)高溫滅酶；(6)經自然冷卻、鼓風干燥箱干燥、粉碎和篩分得產品。為進一步實現本專利技術目的，所述淀粉乳優選為豌豆淀粉乳、綠豆淀粉乳、高鏈玉米淀粉乳、玉米淀粉乳、小麥淀粉乳、甘薯淀粉乳、馬鈴薯淀粉乳或木薯淀粉乳。進一步地，所述豌豆淀粉乳為普通豌豆淀粉乳或皺皮豌豆淀粉乳；所述玉米淀粉乳為高鏈玉米淀粉乳、普通玉米淀粉乳或蠟質玉米淀粉乳。所述步驟⑴淀粉乳的質量濃度百分比優選為10 40%。步驟(3)優選β -淀粉酶的加入量為200 400U/g淀粉，pH為5.0 6.0,反應的溫度為50 70°C，反應時間為2 6hrs。步驟(4)優選葡萄糖轉苷酶的加入量為200 400U/g淀粉，pH為5.0 6.0，反應的溫度為55 70°C，反應的時間為12 36hrs。所述步驟(3)和(5)中高溫滅酶的條件是沸水浴保持25mins。所述篩分為過80目標準篩。本專利技術制備的產品系列，技術指標如下:產品為無異味、無雜物、細膩的白色粉末。抗性慢消化淀粉產率50%以上，含量達到35-65%，水分小于14%，灰分小于0.4，白度為85 90，蛋白質含量小于0.5%，符合食用淀粉的相關檢測標準。上述專利技術采用β -淀粉 酶和葡萄糖轉苷酶，根據Englyst法測定產品的慢消化淀粉含量。采用上述方法制備的慢消化淀粉具有減緩消化，強化營養等特征，可廣泛應用在營養保健食品、減肥食品、糖尿病病人食品、藥品等工業。上述冷卻、干燥、粉碎等都是當前食品加工領域的通用技術。本專利技術與現有技術相比具有如下優點:(I)本專利技術采用生物技術協同物理處理手段極大地提高了慢消化淀粉的含量，而且簡化了制備慢消化淀粉的工藝，有效地提高了收率，降低了能耗。制備的慢消化淀粉呈白色粉末狀，具有優良的耐剪切和耐熱穩定性。(2)本專利技術的原淀粉優選普通豌豆淀粉、皺皮豌豆淀粉、高鏈玉米淀粉、綠豆淀粉、甘薯淀粉，由于這些淀粉的直鏈淀粉含量最高可達30 70%，在沸水浴中很難完全糊化，因此對淀粉采用壓熱處理，這樣可以使得糊化完全，便于β_淀粉酶和葡萄糖轉苷酶的作用，利于提高慢消化淀粉含量。(3)本專利技術采用的壓熱處理和淀粉酶處理，不同于傳統的化學改性處理，這種方法生產的慢消化淀粉不含對人體有害的化學物質，制備過程綠色無污染，不會對環境產生損害。(4)本專利技術生產的慢消化淀粉具有減緩消化，強化營養等特征，屬于低血糖食品添加劑，可廣泛應用在健康保健食品、減肥食品、糖尿病病人食品、藥品等領域。具體實施方式:為了更好地理解本專利技術，下面結合實施例對本專利技術做進一步說明，但本專利技術要求保護的范圍并不僅僅局限于實施例表述的范圍。實施例1:(I)將IOOg質量濃 度為5%的普通豌豆淀粉乳，置于高壓滅菌鍋中，在121°C下壓熱反應30mins ；(2)將步驟(I)所得的產物加入0.5mol/L醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH5.2) 200mL,并調節pH至4.0，在45°C加入用量為50U/g淀粉的β -淀粉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用壓熱協同雙酶處理制備慢消化淀粉的方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將質量濃度為5～45％的淀粉乳置于高壓滅菌鍋中，在110?140℃下壓熱反應20?40mins；(2)調節pH至4.0～7.5，在45～75℃加入用量為50～450U/g淀粉的β?淀粉酶，保持1～8hrs；(3)高溫滅酶；(4)調節pH至4.0～7.5，在40～75℃下加入葡萄糖轉苷酶，用量為100～500U/g淀粉，保持6～48hrs；(5)高溫滅酶；(6)經自然冷卻、鼓風干燥箱干燥、粉碎和篩分得產品。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高群玉，史苗苗，谷峰，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：