缓慢消化淀粉研究进展

淀粉作为仅次于纤维素的可再生碳水化合物,因具有价格低廉、可降解、安全等优点,长期受到人们关注。缓慢消化淀粉作为一种具有保健功能和应用前景的改性淀粉,对一些疾病预防和治疗有非常重要作用,可作为糖尿病患者的新食品。该文从缓慢消化淀粉测定方法、制备方法及生理功能几个方面进行简要综述,并对其发展前景进行展望。     

小麦缓慢消化淀粉的制备工艺研究

本试验主要研究了酶学方法和湿热法制备小麦缓慢消化淀粉的影响因素和最优工艺条件。酶法制备小麦缓慢消化淀粉（SDS）实验通过控制普鲁兰酶用量、淀粉乳浓度、酶解时间、储藏温度和储藏时间等因素对样品中SDS含量的影响。湿热法制备小麦SDS实验通过近似的方法考察了热处理温度、热处理时间、贮存时间等因素。结果表明,酶法制备小麦SDS的最优工艺为淀粉乳浓度20%（干基）,普鲁兰酶用量8 ASPU/mL,酶解时间4 h,储藏温度4℃,储藏时间2 d,SDS最高含量为52.8%。湿热法制备小麦SDS的最优工艺为热处理温度120℃,热处理时间1 h、贮存时间18 h,SDS最高含量为36.5%。     

大米缓慢消化淀粉的制备

以黑龙江大米淀粉为原料,糊化时采用普鲁兰酶进行脱支处理,并经冷却贮存可使缓慢消化淀粉的含量超过50%。实验证明,制备缓慢消化淀粉的最优条件:10%的普鲁兰酶水解4h、5℃贮存2d,缓慢消化淀粉含量达到58%。     

普鲁兰酶法制备缓慢消化淀粉工艺的研究

以普通马铃薯淀粉为原料,采用普鲁兰酶对淀粉进行酶解,制备缓慢消化淀粉。在单因素试验基础上,选取酶的添加量、酶解时间、淀粉乳浓度、冷藏时间进行中心组合(Box-Benhnken)实验设计,并运用Design-Expert8.05软件对数据进行分析和优化。结果表明:缓慢消化淀粉的最佳制备工艺条件为酶的添加量为160U/m L,酶解时间为8.5h,淀粉乳浓度10%,冷藏时间为3d,在此工艺条件下,获得SDS质量浓度为18.3%,为缓慢消化淀粉的开发提供理论依据。     

豌豆淀粉颗粒性质的研究

研究了豌豆淀粉的颗粒性质，包括颗粒的形貌、Ｘ－光衍射图样、链淀粉含量、分子量分布、溶解度与膨胀度等。并与马铃薯淀粉和玉米淀粉进行了对比。     

箭筈豌豆淀粉理化及消化特性研究

箭筈豌豆作为优良的绿肥和饲料作物,其食用开发价值受到愈发广泛的关注。本实验主要对箭筈豌豆淀粉的理化性质及消化特性进行探究。结果表明,箭筈豌豆淀粉具有较高的直/支链淀粉比值,在高温下具有较低的溶解度和膨润度;室温下透明度为 12.56%,并随着放置时间的延长而下降;淀粉糊静置 2 h 后上清液体积比高达 68.17%,凝沉速度快,易老化;冻融稳定性差,经过一次冻融后析水率便高达 62.17%;糊化温度高,具有良好的的热糊稳定性和冷糊稳定性。体外模拟消化结果显示,箭筈豌豆淀粉中可消化淀粉含量低于普通豌豆淀粉,具有更丰富的抗性淀粉含量。本实验结果为箭筈豌豆淀粉在功能性食品领域的开发利用提供数据支撑。     

酶法制备板栗缓慢消化淀粉的工艺优化

以板栗淀粉为原料,采用普鲁兰酶进行脱支处理制备缓慢消化淀粉(SDS),通过单因素试验及响应面法优化制备工艺,以提高SDS的含量。制备板栗缓慢消化淀粉的最优工艺条件是:淀粉乳质量分数8%,普鲁兰酶浓度8.90 PUN/g淀粉,酶作用时间6.3 h,4℃回生52.2 h。在最佳工艺条件下,通过葡萄糖氧化酶法进行测定,酶改性的板栗淀粉中缓慢消化淀粉质量分数可达41.91%(预测值42.31%),并较板栗原淀粉中缓慢消化淀粉含量提高了5.43倍。试验表明,普鲁兰酶脱支处理是制备板栗缓慢消化淀粉的有效方法。     

普鲁兰酶和α-淀粉酶法制备缓慢消化淀粉的比较研究

以普通玉米淀粉为原料,分别应用普鲁兰酶和α-淀粉酶制备缓慢消化淀粉（SDS）,并优化SDS制备工艺。通过正交试验确定普鲁兰酶法制备SDS的最佳条件为：酶用量为160U,酶解时间为8h,冷藏回生时间为3d,淀粉乳浓度为10%。在上述条件下,SDS的质量浓度最高,为21.77%;同样通过正交试验确定α-淀粉酶法制备SDS的最佳条件为：酶用量为200U,酶解时间为25min,冷藏回生时间为3d,淀粉乳浓度为10%。在上述条件下,SDS的质量浓度最高,达到20.27%。由于两种方法制备得到的SDS质量浓度差别不大,但α-淀粉酶价格较低,酶解时间短,因此其生产成本相对较低,所以选择α-淀粉酶制备SDS。     

豌豆淀粉与马铃薯淀粉、玉米淀粉理化性质比较

通过对豌豆淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉的基本组成、颗粒形态、凝沉性、糊化特性、透明度及抗性淀粉含量的测定与比较表明:豌豆淀粉中直链淀粉和蛋白质的含量较高,但其颗粒直径小于马铃薯淀粉;与马铃薯淀粉和玉米淀粉相比,豌豆淀粉易于回生,但糊稳定性较好;豌豆淀粉糊的透明度低于马铃薯淀粉,但其淀粉组成中慢消化淀粉含量高于马铃薯淀粉和玉米淀粉。      

豌豆淀粉与马铃薯淀粉、玉米淀粉理化性质比较

通过对豌豆淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉的基本组成、颗粒形态、凝沉性、糊化特性、透明度及抗性淀粉含量的测定与比较表明:豌豆淀粉中直链淀粉和蛋白质的含量较高,但其颗粒直径小于马铃薯淀粉;与马铃薯淀粉和玉米淀粉相比,豌豆淀粉易于回生,但糊稳定性较好;豌豆淀粉糊的透明度低于马铃薯淀粉,但其淀粉组成中慢消化淀粉含量高于马铃薯淀粉和玉米淀粉。     

退火处理对慢消化淀粉形成及性质影响

以蜡质玉米淀粉为原料,研究退火处理方法对慢性消化淀粉(SDS)形成影响,并对性质和机理进行研究。结果表明,淀粉样品在水分含量60%、温度55℃、处理时间24 h条件下SDS含量达8.01%;经退火处理后淀粉颗粒整体结构变化不大,但在淀粉颗粒表面出现不同程度凹坑、裂纹和碎片,偏光十字依旧清晰,结晶晶形为A形;由于热量和水分长时间作用,使淀粉颗粒内部结晶结构更完美,提高SDS含量,降低淀粉消化性。     

慢消化淀粉定量测定方法的比较研究

慢消化淀粉是指在人体小肠中能完全被消化吸收,但吸收速度较慢的一类淀粉。慢消化淀粉血糖指数低,具有特殊的生理功能,是近年来的研究热点;但是慢消化淀粉的定量测定仍然没有统一的标准。用了3种常用的慢消化淀粉定量测定方法:Englyst法、Shin法、Miao法,对大米淀粉、小麦淀粉和糯米淀粉3种原料中的慢消化淀粉进行定量测定,并进行比较分析。结果表明:Miao法模拟了人体胃肠道的生理条件,具有重复性好,操作简单等明显优势,适合于谷物类原料中慢消化淀粉含量的测定;用该法测得的大米淀粉、小麦淀粉、糯米淀粉的慢消化淀粉含量分别为:41·6%、49·4%、54·4%。      

响应面法优化甘薯慢消化淀粉制备工艺

利用湿热-有机酸复合法提高甘薯淀粉中慢消化淀粉的产率。以甘薯淀粉为原料,探究了慢消化淀粉形成的工艺,在单因素试验基础上采用Box-Behnken中的响应面分析法,以甘薯慢消化淀粉产率为响应值,以含水量、酸反应时间、月桂酸添加量3个因素为响应因子,建立了二次回归实际方程模型,获得了制备甘薯慢消化淀粉的最佳工艺条件,即:含水量47%、反应温度100℃、月桂酸添加量25%、热处理时间4 h,按此最佳工艺条件制备的慢消化淀粉质量分数达13.03%,较处理前提高了8.85%。     

Hydrothermal treatment of water yam starch in a non-granular state: slowly digestible starch content and structural characteristics

Gelatinized water yam starch was subjected to hydrothermal treatment (25, 30, and 35% moisture content for 1, 8, 16, and 24 h at 100 °C) and characterized by X-ray diffractometry, solid-state (13) C cross-polarization and magic-angle spinning nuclear magnetic resonance, differential scanning calorimetry, and digestibility analysis. The slowly digestible starch (SDS) content of the starch treated at 30% moisture content for 24 h reached 49.1%, 31.9% higher than that of the control starch. The B-type pattern of native starch was re-crystallized to the A-type by hydrothermal treatment. The SDS content showed negative correlations with T(o), T(p), T(c), and T(r), but showed a positive correlation with melting enthalpy. Furthermore, SDS was positively correlated with hydrothermal reaction time, moisture content, relative crystallinity, and the double-helix proportion. The structural changes in hydrothermally treated water yam starches resulted in the enhancement of SDS. PRACTICAL APPLICATION: The hydrothermally treated water yam starch could be used as a food ingredient for slow-energy supply or dietary fiber.     

Preparation of products rich in slowly digestible starch (SDS) from rice starch by a dual-retrogradation treatment

In this work, a dual-retrogradation treatment (gelatinization–retrogradation–gelatinization–retrogradation) was designed for preparing slowly digestible starch (SDS) products from rice starch. The results showed that a maximum SDS yield in the tested samples increased from 39.3% to 56.7% by the dual retrogradation with the time interval of 36 h. The dual retrogradation also seemed to increase with the melting temperature range (T_c–T_o) of the SDS products. This increase indicated that more imperfect crystallites were formed during the dual-retrogradation treatment. Furthermore, compared to the single retrogradation, the dual retrogradation generated larger cavities and more solid connection parts in the SDS products. This internal microstructure could result in the increase of slow digestibility. These findings suggest that the dual retrogradation can be used in starchy products to increase the yield of SDS.     

超声波-酶法联用制备玉米缓慢消化淀粉研究

缓慢消化淀粉是近年来新兴起的一种新功能性淀粉,具有很好的生理功能特性。该文以玉米淀粉为原料,采用超声波辅助酶法技术联用制备缓慢消化淀粉。其原理为:普鲁兰酶本身对淀粉具有一定的脱支作用,使淀粉链长度变短,而引入的超声波一方面作为一种能量,能够被淀粉乳溶液吸收,震裂长链淀粉分子,另一方面超声波利用其高频率在与普鲁兰酶协同作用降解淀粉的同时,可以使酶解速度增加,缩短酶的作用时间,通过控制反应条件,取得最佳的制备效果。本章研究了超声波功率、所加普鲁兰酶量、反应时间以及反应温度单因素对最终SDS得率的影响,并在此条件下进行了重复性试验,确定其优化的工艺条件。研究结果表明:超声波功率300W,加14%普鲁兰酶,反应时间为40min,反应温度为40℃,并在此条件下进行3次重复性试验,SDS得率为43.14%。     

冷链米饭多尺度结构的变化及慢消化淀粉形成机制

研究利用体外消化方法证实短期冷藏（1 d）明显提升了米饭中慢消化淀粉的含量（达40%左右）。由小角X射线散射等多尺度结构的分析结果可知,短期冷藏过程显著降低了米饭中微米尺度孔隙的尺寸,并诱导分子链段重组装形成规整程度较低的短程螺旋、长程淀粉晶体和非周期性纳米结构,由此促进了米饭中慢消化态结构域的形成。然而,延长冷藏时间则增加非周期性结构等不同尺度结构的规整程度,致使部分慢消化淀粉转化为抗消化组分,但未明显改变米饭淀粉的其他消化特性。     

湿热处理法制备慢消化淀粉及其性质研究

以蜡质玉米淀粉为原料,采用湿热处理法制备慢消化淀粉,并研究了其性质。研究出湿热处理制备慢消化淀粉的优化工艺为:淀粉体系的水分含量35%(w/w),温度120℃,时间为10h,慢消化淀粉含量达9.25%。扫描电镜照片显示,湿热处理后淀粉颗粒表面出现了裂纹和凹坑,淀粉糊化温度升高,峰值粘度降低。