一種酶法修飾製備低血糖澱粉的方法
2023-07-06 06:27:46
專利名稱：一種酶法修飾製備低血糖澱粉的方法
技術領域：
本發明涉及的是一種用酶法修飾天然澱粉製備低血糖澱粉的方法，屬於澱粉深加 工技術領域。
背景技術：
作為僅次於纖維素的可再生性資源，澱粉是人類膳食中主要的碳水化合物，也是 人體能量的主要來源。1992年，英國學者Englyst博士在體外模擬的條件下依據澱粉的生 物可利用性將澱粉分為三類易消化澱粉(ready digestible starch，RDS)，指那些能在口 腔和小腸中被迅速消化吸收的澱粉( 120min)，類似於膳食纖維，只在大腸中被微生物發酵利用，促進腸道健康。因此，提高 SDS與RS含量均可以改善澱粉的營養品質。目前報導的相關文獻及專利，只涉及單一的製備RS或SDS的技術方法，而且SDS 還沒有商業的產品面市。依據三種營養片斷的連續性，本專利採用酶催化重組澱粉鏈的方 法，通過降低RDS的含量來製備富含SDS與RS的低血糖澱粉。該低血糖澱粉外觀與普通澱 粉相似，且具有對人體特殊的生理效應，可提供持續能量來源和益生元膳食纖維調節腸道 健康，改進食品的加工性能和生理功能，其作為一種新型的功能性添加劑資源有極大的潛 在開發價值。
發明內容
本發明的目的在於提供一種營養價值高、保健功能好、血糖生成指數低的用酶法 修飾天然澱粉製備低血糖澱粉的方法。本發明的技術方案一種酶法修飾製備低血糖澱粉的方法，利用蔗糖酶的水解催 化技術，通過生物法修飾重組澱粉的鏈長分布，從而獲得富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低 血糖澱粉；工藝為A)稱取Ig原澱粉配成濃度為1 % -30%的澱粉乳溶液，然後在溫度80-100°C下蒸 煮處理2-30min，使其完全糊化；B)待澱粉糊冷卻至室溫，添加50_100mL Tris-HCl緩衝液、添加蔗糖使成 IOO-IOOOmM蔗糖溶液與0. 5-100U/g澱粉的蔗糖酶；C)在 25_50°C、pH 6. 0-8. 0，不斷攪拌恆溫反應 l_48h ；D)滅酶處理後，將酶解產物再經過乾燥、粉碎處理即得到富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉。所得產物低血糖澱粉中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別超過15% 與 10%。
原料澱粉選用玉米澱粉、小麥澱粉、稻米澱粉、馬鈴薯澱粉、木薯澱粉、甘薯澱粉； 原料澱粉是普通澱粉、蠟質澱粉或高直鏈澱粉。採用愛爾蘭Megazyme公司產的全澱粉分析套件按照Englyst法測定慢消化澱粉 的含量和國際標準方法AACC 76-13測定抗性澱粉的含量。澱粉鏈長及其分布的測定採用高效凝膠排阻色譜(HPSEC)的方法測定，所得產物 低血糖澱粉中DP 13的長鏈比例範圍為0. 05-0. 5。用所述方法製備的低血糖澱粉的應用用於營養健康食品、糖尿病食品、減肥食 品、及運動員食品。上述冷卻、滅酶、乾燥、粉碎等是當前食品加工領域的通用技術。本發明的有益效果1、本發明的原料採用國內市場上普通的穀類澱粉、薯類澱粉及其它植物來源的澱 粉，原料來源廣、不受產地和季節的限制。2、以澱粉為原料，採用本發明的生產工藝處理，簡化了工藝，有效提高了慢消化澱 粉和抗性澱粉的含量和收率，降低能耗，保證產品質量優良、產品成本明顯下降；同時本發 明採用清潔生產工藝，實現有機廢水零排放，對環境無任何不良影響。3、本發明以新型蔗糖酶催化作用獲得富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉， 產品質量好，高溫加工處理後慢消化澱粉和抗消化澱粉營養片斷比例基本無變化。本發明以微膠囊包埋技術製備具有慢消化特性和益生元功能的澱粉微球顆粒，產 品質量好，高溫加工處理後慢消化澱粉和抗消化澱粉含量的變化範圍不超過5%。4、產品的功能性質易控制，本發明製備的低血糖澱粉，從原料澱粉到產品的生產 過程中，產品中的慢消化澱粉及抗性澱粉含量隨酶催化過程不同而變化，與原澱粉相比，產 品中慢消化澱粉及抗性澱粉含量提高且熱穩定性好，可應用於不同領域，開發低血糖、持續 緩慢消化與益生元功能的澱粉基系列產品。5、本發明開發的產品屬於高營養價值的新型澱粉衍生物，具有防病、治病、維繫人 體健康的作用，既可作為終端產品直接投放市場供消費者食用，還可用作食品、醫藥的原輔 料，擁有廣闊的市場前景。
具體實施方案實施例1稱取Ig原澱粉配成濃度為1 %的澱粉乳溶液，然後在溫度100°C下蒸煮處理2min， 使其完全糊化；待澱粉糊冷卻至室溫，添加50mL Tris-HCl緩衝液、添加蔗糖使成IOOmM蔗 糖溶液與0. 5U/g澱粉的蔗糖酶；在30°C、pH 6. 5條件下不斷攪拌恆溫反應24h ；滅酶處理 後，將酶解產物再經過乾燥、粉碎處理即得到富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉衍 生物。經測定產品中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別提高了 30%與13%，鏈 結構中短鏈(DP 13)比例範圍為0. 47。實施例2稱取Ig原澱粉配成濃度為12%的澱粉乳溶液，然後在溫度80°C下蒸煮處理 25min，使其完全糊化；待澱粉糊冷卻至室溫，添加70mL Tris-HCl緩衝液、添加蔗糖使成 500mM蔗糖溶液與40U/g澱粉的蔗糖酶；在45°C、pH 7.3條件下不斷攪拌恆溫反應2h ；滅酶處理後，將酶解產物再經過乾燥、粉碎處理即得到富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖 澱粉衍生物。經測定產品中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別提高了 19%與 15%，鏈結構中短鏈(DP 13)比例範圍為0. 29。實施例3稱取lg原澱粉配成濃度為30%的澱粉乳溶液，然後在溫度90°C下蒸煮處理 lOmin，使其完全糊化；待澱粉糊冷卻至室溫，添加lOOmM Tris-HCl緩衝液、添加蔗糖使成 lOOOmM蔗糖溶液與95U/g澱粉的蔗糖酶；在50°C、pH 8. 0條件下不斷攪拌恆溫反應48h ； 滅酶處理後，將酶解產物再經過乾燥、粉碎處理即得到富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血 糖澱粉衍生物。經測定產品中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別提高了 24%與 19%，鏈結構中短鏈(DP 13)比例範圍為0. 13。
權利要求
一種酶法修飾製備低血糖澱粉的方法，其特徵是利用蔗糖酶的水解催化技術，通過生物法修飾重組澱粉的鏈長分布，從而獲得富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉；工藝為A)稱取1g原澱粉配成濃度為1％-30％的澱粉乳溶液，然後在溫度80-100℃下蒸煮處理2-30min，使其完全糊化；B)待澱粉糊冷卻至室溫，添加50-100mL Tris-HCl緩衝液、添加蔗糖使成100-1000mM蔗糖溶液與0.5-100U/g澱粉的蔗糖酶；C)在25-50℃、pH 6.0-8.0，不斷攪拌恆溫反應1-48h；D)滅酶處理後，將酶解產物再經過乾燥、粉碎處理即得到富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉；所得產物低血糖澱粉中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別超過15％與10％。
2.根據權利要求1所述的酶法修飾製備低血糖澱粉的方法，其特徵是原料澱粉選用 玉米澱粉、小麥澱粉、稻米澱粉、馬鈴薯澱粉、木薯澱粉、甘薯澱粉；原料澱粉是普通澱粉、蠟 質澱粉或高直鏈澱粉。
3.根據權利要求1所述的酶法修飾製備低血糖澱粉的方法，其特徵是所得產物低血 糖澱粉中DP 13的長鏈比例範圍為0. 05-0. 5。
4.用權利要求1所述方法製備的低血糖澱粉的應用，其特徵是用於營養健康食品、糖 尿病食品、減肥食品、及運動員食品。
全文摘要
一種酶法修飾製備低血糖澱粉的方法，屬於澱粉深加工技術領域。本發明利用蔗糖酶的水解催化技術，將玉米澱粉、小麥澱粉、稻米澱粉、馬鈴薯澱粉、木薯澱粉、甘薯澱粉等商業化大宗澱粉產品，經過糊化處理後生物法修飾重組澱粉分子鏈精細結構，從而獲得富含慢消化澱粉與抗性澱粉的低血糖澱粉衍生物，所得產物低血糖澱粉中慢消化澱粉與抗性澱粉的含量相比原澱粉分別超過15％與10％。本發明的產品應用開發涉及到食品、醫藥等多個領域，不僅是糖尿病、肥胖病、高血壓和心血管疾病患者的醫療食品，也可作為持續能量緩釋的運動員專用產品或健康人群的理想保健食品。
文檔編號A23L1/30GK101831476SQ20101014242
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者張濤, 江波, 熊姍姍, 繆銘 申請人:江南大學