食物中抗性淀粉的研究进展

在查阅的近十几年对淀粉在人肠道内消化吸收的文献基础上,综述了食物中抗性淀粉的研究进展,抗性淀粉是指不能在健康正常人小肠中消化吸收的淀粉及其降解物食中物存在抗性淀粉可分为３类,物理包埋淀粉（ＲＳＩ）抗性淀粉颗粒（ＲＳ２）和老化淀粉（ＲＳ３）其检测一般采用体外肠道模拟酶解法,影响食物中抗性淀粉形成的因素主要有淀粉自身的理化性质,食物中的其它成分,处理方式和工艺以及食物形态等,抗性淀粉属于人体无法消化吸     

物理加工方法对淀粉及淀粉基食品中抗性淀粉含量的影响

抗性淀粉是一种低热量的功能性食品成分,具有促进肠道健康、降低餐后血糖等保健作用,但常因在摄入食品中含量过低而难以发挥功效。为了促进抗性淀粉在食品工业中的实际应用,已有研究者尝试利用物理、化学、酶处理等加工方法提高淀粉及淀粉基食品中的抗性淀粉含量,其中物理方法最为常见,其提高效果显著、安全性高,还可以改善抗性淀粉的物理性质,有利于拓展抗性淀粉在食品工业中的应用。因此,本文综述了不同物理加工方法对淀粉及淀粉基食品中抗性淀粉含量的影响规律,并对比分析这些加工方法对该含量的提高效果,以期为提高食品中抗性淀粉含量提供高效的方法选择参考。     

抗性淀粉的功能作用

随着西方慢性病发生率的逐年升高,膳食纤维对人类的健康作用得到越来越深刻的揭示."抗性淀粉(Resistant Starch,RS)是近年来发展起来的一个新概念.     

抗性淀粉

在阐述淀粉在人体道肠中消化吸收的基础上,综述了抗性淀粉的研究进展,就其定义、分类、检测、形成影响因素及生理功效进行了详细讨论。     

抗性淀粉直链淀粉含量测定及消化性研究

以蜡质玉米淀粉为原料,经过糊化后使用普鲁兰酶脱支,产生更多的短直链淀粉重新结晶来制备抗性淀粉。通过碘吸光度法测定,直链淀粉含量高的样品的抗性淀粉含量不一定高,但直链淀粉含量低的样品不容易产生高含量抗性淀粉。在In-Vitro消化模型中,和原淀粉相比,所有的抗性淀粉样品消化产物的量、还原糖释放率和平均消化速率都减少或降低,并且抗性淀粉含量越高,减少或降低得越多。     

抗性淀粉直链淀粉含量测定及消化性研究

以蜡质玉米淀粉为原料,经过糊化后使用普鲁兰酶脱支,产生更多的短直链淀粉重新结晶来制备抗性淀粉。通过碘吸光度法测定,直链淀粉含量高的样品的抗性淀粉含量不一定高,但直链淀粉含量低的样品不容易产生高含量抗性淀粉。在In-Vitro消化模型中,和原淀粉相比,所有的抗性淀粉样品消化产物的量、还原糖释放率和平均消化速率都减少或降低,并且抗性淀粉含量越高,减少或降低得越多。      

生长和烘烤过程中烟叶抗性淀粉含量的变化

为降低烤后烟叶淀粉含量（质量分数）和调控烟叶抗性淀粉的合成,以云烟87为试验材料,分析了烟叶抗性淀粉含量的变化趋势、抗性淀粉含量与直链淀粉含量的相关性以及烟叶淀粉合成相关基因的表达量。结果表明：在烟草生长发育过程中,烟叶总淀粉、抗性淀粉含量整体呈上升趋势,其中烟草生长发育中后期是抗性淀粉积累的主要时期。烟叶抗性淀粉含量与直链淀粉含量呈极显著正相关（r=0.992**,P<0.01）;在烘烤过程中,变黄期是烟叶中抗性淀粉和非抗性淀粉降解的主要时期。烘烤过程中抗性淀粉的降解比例较低,烟叶抗性淀粉和直链淀粉含量呈显著正相关（r=0.918*,P<0.05）;在烟草生长发育过程中淀粉合成相关基因AGPS2、AGPS3、AGPL、SS2、SBE1、ISA3、GBSS和SBE2的表达量基本呈现稳定或持续增加的趋势,其中GBSS和SBE2基因的表达量变化趋势与直链淀粉和抗性淀粉含量的变化趋势一致。GBSS1和SBE2可能是调控直链淀粉和抗性淀粉含量的关键基因。     

抗性淀粉研究方法

抗性淀粉的研究分多个方面（１）空间结构的研究,（２）分子量分布的研究,（３）热力学研究,（４）含量的测定,本文对这些方面的研究作了综述。     

高抗性淀粉米乳饮料制作工艺

以含高抗性淀粉的宜糖米为原材料,采用酶解的方法,开发出了一种适合糖尿病人和肥胖人群饮用的抗性淀粉米乳饮料。研究了原料配比、烘焙条件、糊化时间、酶解条件等工艺,最大限度地提高了米乳饮料中抗性淀粉的含量,并且通过正交试验确定了米乳饮料的最佳配方。     

酸或酶处理对米饭抗性淀粉含量和性质的影响

抗性淀粉中第3型抗性淀粉属于回凝性淀粉,可经由各种加工处理提高其含量,以台农71号精白米为材料,研究开发一种直接提高米饭中第3型抗性淀粉含量的制程,直接在米饭内进行酸处理或酶处理,然后检测抗性淀粉含量的变化,并进行微差扫描热分析、X射线衍射以及热稳定性测定。结果显示：直接在米饭内进行酶处理之制程可以使米饭中抗性淀粉的含量由原来的0.4%提高至20%以上;微差扫描热分析结果显示加工后的米饭样品起始糊化温度(To)、相变高峰温度(Tp)和相变焓(δH)均高于未经处理米饭样品,显示淀粉结晶结构已经改变;X射线衍射显示高抗性淀粉含量的米饭的淀粉结晶型态改变,已经由Type A转变成Type V淀粉,而热稳定性的测定显示经由此制程提高的抗性淀粉是热稳定的。     

中国粉丝与日常食品中抗性淀粉含量的比较研究

为消除消费者对中国传统食品资源--粉丝的认识误区,从抗性淀粉的角度对粉丝与日常食品做对比分析。结果显示：普通食品中的抗性淀粉含量分别为：热米饭0.27%、凉馒头1.99%、饼干1.16%、方便面1.64%,粉丝中抗性淀粉的含量明显高于普通食品如：甘薯粉丝3.69%、绿豆粉丝6.21%。     

Production of Resistant Starch by Extrusion Cooking of Acid-Modified Normal-Maize Starch

ABSTRACT:  The objective of this study was to utilize extrusion cooking and hydrothermal treatment to produce resistant starch (RS) as an economical alternative to a batch-cooking process. A hydrothermal treatment (110 °C, 3 d) of batch-cooked and extruded starch samples facilitated propagation of heat-stable starch crystallites and increased the RS contents from 2.1% to 7.7% up to 17.4% determined using AOAC Method 991.43 for total dietary fiber. When starch samples were batch cooked and hydrothermally treated at a moisture content below 70%, acid-modified normal-maize starch (AMMS) produced a greater RS content than did native normal-maize starch (NMS). This was attributed to the partially hydrolyzed, smaller molecules in the AMMS, which had greater mobility and freedom than the larger molecules in the NMS. The RS contents of the batch-cooked and extruded AMMS products after the hydrothermal treatment were similar. A freezing treatment of the AMMS samples at −20 °C prior to the hydrothermal treatment did not increase the RS content. The DSC thermograms and the X-ray diffractograms showed that retrograded amylose and crystalline starch–lipid complex, which had melting temperatures above 100 °C, accounted for the RS contents.     

抗性淀粉及其在食品工业中的应用

大多淀粉食物中都含有抗性淀粉,作为人类的食物来源,有着悠久的历史。抗性淀粉有着像可溶性纤维一样的潜在健康益处和功能特性,引起了研究者的关注。结合抗性淀粉的国内外研究状况,综述了抗性淀粉的分类,制备与检测,及其在食品工业中的应用,结合目前存在的问题和潜在应用,对抗性淀粉的进一步发展进行了展望。     

Methodologies for Increasing the Resistant Starch Content of Food Starches: A Review

Research involving resistant starch (RS) is becoming more prominent. RS has the ability to modulate postprandial blood‐glucose levels and can be fermented by the colonic microflora to produce short‐chain fatty acids, which exert positive health benefits on the consumer such as increased colonic blood flow to ease colonic inflammation and a decreased risk of colon and/or other cancers. This paper reviews the effects of genetic manipulation on amylose levels in plants, enzymatic hydrolysis, physical treatments, chemical modifications, exposure to γ‐rays, and the effects of lipid complexation on the RS content of starches from various botanical sources. All treatments reviewed increased the RS content; however, select treatments (namely genetic manipulation, enzymatic debranching, hydrothermal treatments, high hydrostatic pressure, most chemical modifications, γ‐irradiation exposure, as well as lipid complexation) were more effective to varying degrees than were extrusion and mineral acid treatments. Various methods commonly used for measuring RS were compared. Additionally, the effects of food matrix components were also examined to gauge their effectiveness at inhibiting or enhancing RS formation, with lipids and gums known to be the most effective at enhancing (or apparently enhancing) RS. This review draws largely, but not exclusively, from research published post 2009.     

甘薯抗性淀粉的制备

以甘薯淀粉为原料制备抗性淀粉,用正交实验确定压热处理制备抗性淀粉的最佳制备工艺。结果表明,甘薯抗性淀粉制备的最佳条件为:淀粉糊的浓度35%、pH值4.5、糊化温度115℃、糊化时间70min、老化时间72h。     

抗性淀粉的消化特性及其在食品中的应用

抗性淀粉(Resistant starch,RS)作为一种新型膳食纤维,不能被人体胃和小肠消化吸收,但可进入结肠中被肠道菌群发酵利用,进而发挥其降血糖、降血脂、预防心血管疾病和结肠癌等多种生理功效。这些特性使RS用于预防血脂异常和治疗胰岛素分泌相关的疾病,以及开发减肥食品,使通过饮食疗法来治疗2型糖尿病和冠心病成为可能。然而,在大多数天然食品中RS的含量甚微,难以达到控制血糖平衡的功效。因此,如何制备RS并将其应用到食品中已成为国内外食品行业的研究热点。作者综述了5类RS及其制备方法和消化特性,阐述了RS在谷物蒸煮、烘烤、油炸和功能性食品中的应用现状,并提出了RS的未来研究方向,以期为RS的深入研究及富含RS食品的开发提供参考。     

抗性淀粉在老年食品中的应用研究进展

随着人口老龄化的日益加剧，老年人慢性疾病发生率逐渐提高，而这些与日常膳食密切相关。抗性淀粉（resistant starch，RS）是一种新型的膳食纤维，因其独特的物化性质和生理功能，成为近年来食品科学研究的热点。抗性淀粉在人体消化道内不被消化酶水解而到达结肠，具有多种益处，用于功能性产品的开发，与微胶囊等技术结合包埋营养物质，发挥多种生理功能，预防各种疾病的发生。因此，本文主要聚焦于抗性淀粉在老年食品中的应用研究进展进行综述，首先综述了老年食品的特点，围绕老年食品的特点阐述了RS与人体健康的关系，基于RS优点和特性总结RS在老年食品中的应用，如直接作为功能性原料、制作重组米、面制品、乳饮料等，或作为主要原料借助不同手段，包括：微胶囊法、皮克林乳液和纳米颗粒法对 RS进行处理，在老年人体内构建特殊的营养素递送体系，以期为设计开发老年食品提供思路同时为特殊人群提供膳食选择。     

The Effect of Heat-acid Treatment on the Formation of Resistant Starch and the Estimated Glycemic Index in Potatoes

Potatoes are generally regarded as high glycemic index (GI) foods. Resistant starch (RS) comprises the starch fraction that is not absorbed in the small intestine, thus controlling the glucose level and improving the intestinal environment. In this study, an analysis of the formation of RS of potato starch samples under different acetic acid-thermal treatment conditions was conducted. Additionally, the relationship between the rates of starch digestion, estimated GI (eGI), and the RS content was evaluated by employing in vitro enzymatic models. Compared with control samples, the RS content in the cold-stored samples after acid-boiling was higher, whereas that of samples after heating at 120 °C with acetic acid was decreased. The eGI was negatively correlated with the RS content in potatoes. Cold store after acid-boiling was effective in increasing the RS content. Furthermore, low eGI values may have resulted from higher levels of RS in potatoes.     

提高甘薯淀粉中抗消化淀粉含量的技术研究

抗消化淀粉是一种具有保健功能作用的淀粉,老化淀粉是制备抗消化淀粉最主要的方法.本文研究了酶水解预处理和冷冻解冻循环处理对甘薯老化淀粉中抗消化淀粉形成的影响,得到了提高甘薯淀粉中抗消化淀粉含量的适宜的工艺路线和参数,即：先用300U/g淀粉的普鲁兰酶水解2h,再用10U/g淀粉的α-淀粉酶水解0.5h,浓度为12%的酶处理淀粉胶在4℃条件下老化20h后,再经冷冻（-20℃,2h）-解冻（50℃,30min）-老化（4℃,6h）循环处理3次,淀粉中RS含量可达31.21%.实验结果表明,甘薯淀粉通过普鲁兰酶和α-淀粉酶复合水解处理和冷冻解冻循环处理能明显提高老化淀粉中抗消化淀粉的含量.