專利名稱：一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用酶法修飾天然淀粉制備低血糖淀粉的方法，屬于淀粉深加 工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為僅次于纖維素的可再生性資源，淀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(lái)源。1992年，英國(guó)學(xué)者Englyst博士在體外模擬的條件下依據(jù)淀粉的生 物可利用性將淀粉分為三類易消化淀粉(ready digestible starch，RDS)，指那些能在口 腔和小腸中被迅速消化吸收的淀粉(< 20min)，屬于快速釋放能量的高血糖食品，易產(chǎn)生 胰島素抗性；慢消化淀粉(slowly digestible starch, SDS)，指那些能在小腸中被完全消 化吸收但速度較慢的淀粉(20 120min)，可持續(xù)緩慢釋放能量，維持餐后血糖穩(wěn)態(tài)，防止 出現(xiàn)胰島素抵抗；抗性淀粉(resistantstarch，RS)，指在人體小腸內(nèi)無(wú)法消化吸收的淀粉 (> 120min)，類似于膳食纖維，只在大腸中被微生物發(fā)酵利用，促進(jìn)腸道健康。因此，提高 SDS與RS含量均可以改善淀粉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。目前報(bào)道的相關(guān)文獻(xiàn)及專利，只涉及單一的制備RS或SDS的技術(shù)方法，而且SDS 還沒(méi)有商業(yè)的產(chǎn)品面市。依據(jù)三種營(yíng)養(yǎng)片斷的連續(xù)性，本專利采用酶催化重組淀粉鏈的方 法，通過(guò)降低RDS的含量來(lái)制備富含SDS與RS的低血糖淀粉。該低血糖淀粉外觀與普通淀 粉相似，且具有對(duì)人體特殊的生理效應(yīng)，可提供持續(xù)能量來(lái)源和益生元膳食纖維調(diào)節(jié)腸道 健康，改進(jìn)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(kāi)發(fā)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、保健功能好、血糖生成指數(shù)低的用酶法 修飾天然淀粉制備低血糖淀粉的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，利用蔗糖酶的水解催 化技術(shù)，通過(guò)生物法修飾重組淀粉的鏈長(zhǎng)分布，從而獲得富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低 血糖淀粉；工藝為A)稱取Ig原淀粉配成濃度為1 % -30%的淀粉乳溶液，然后在溫度80-100°C下蒸 煮處理2-30min，使其完全糊化；B)待淀粉糊冷卻至室溫，添加50_100mL Tris-HCl緩沖液、添加蔗糖使成 IOO-IOOOmM蔗糖溶液與0. 5-100U/g淀粉的蔗糖酶；C)在 25_50°C、pH 6. 0-8. 0，不斷攪拌恒溫反應(yīng) l_48h ；D)滅酶處理后，將酶解產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理即得到富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉。所得產(chǎn)物低血糖淀粉中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別超過(guò)15% 與 10%。
原料淀粉選用玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉； 原料淀粉是普通淀粉、蠟質(zhì)淀粉或高直鏈淀粉。采用愛(ài)爾蘭Megazyme公司產(chǎn)的全淀粉分析套件按照Englyst法測(cè)定慢消化淀粉 的含量和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法AACC 76-13測(cè)定抗性淀粉的含量。淀粉鏈長(zhǎng)及其分布的測(cè)定采用高效凝膠排阻色譜(HPSEC)的方法測(cè)定，所得產(chǎn)物 低血糖淀粉中DP < 13的短鏈與DP > 13的長(zhǎng)鏈比例范圍為0. 05-0. 5。用所述方法制備的低血糖淀粉的應(yīng)用用于營(yíng)養(yǎng)健康食品、糖尿病食品、減肥食 品、及運(yùn)動(dòng)員食品。上述冷卻、滅酶、干燥、粉碎等是當(dāng)前食品加工領(lǐng)域的通用技術(shù)。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明的原料采用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上普通的谷類淀粉、薯類淀粉及其它植物來(lái)源的淀 粉，原料來(lái)源廣、不受產(chǎn)地和季節(jié)的限制。2、以淀粉為原料，采用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝處理，簡(jiǎn)化了工藝，有效提高了慢消化淀 粉和抗性淀粉的含量和收率，降低能耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、產(chǎn)品成本明顯下降；同時(shí)本發(fā) 明采用清潔生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水零排放，對(duì)環(huán)境無(wú)任何不良影響。3、本發(fā)明以新型蔗糖酶催化作用獲得富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉， 產(chǎn)品質(zhì)量好，高溫加工處理后慢消化淀粉和抗消化淀粉營(yíng)養(yǎng)片斷比例基本無(wú)變化。本發(fā)明以微膠囊包埋技術(shù)制備具有慢消化特性和益生元功能的淀粉微球顆粒，產(chǎn) 品質(zhì)量好，高溫加工處理后慢消化淀粉和抗消化淀粉含量的變化范圍不超過(guò)5%。4、產(chǎn)品的功能性質(zhì)易控制，本發(fā)明制備的低血糖淀粉，從原料淀粉到產(chǎn)品的生產(chǎn) 過(guò)程中，產(chǎn)品中的慢消化淀粉及抗性淀粉含量隨酶催化過(guò)程不同而變化，與原淀粉相比，產(chǎn) 品中慢消化淀粉及抗性淀粉含量提高且熱穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于不同領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)低血糖、持續(xù) 緩慢消化與益生元功能的淀粉基系列產(chǎn)品。5、本發(fā)明開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品屬于高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的新型淀粉衍生物，具有防病、治病、維系人 體健康的作用，既可作為終端產(chǎn)品直接投放市場(chǎng)供消費(fèi)者食用，還可用作食品、醫(yī)藥的原輔 料，擁有廣闊的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方案實(shí)施例1稱取Ig原淀粉配成濃度為1 %的淀粉乳溶液，然后在溫度100°C下蒸煮處理2min， 使其完全糊化；待淀粉糊冷卻至室溫，添加50mL Tris-HCl緩沖液、添加蔗糖使成IOOmM蔗 糖溶液與0. 5U/g淀粉的蔗糖酶；在30°C、pH 6. 5條件下不斷攪拌恒溫反應(yīng)24h ；滅酶處理 后，將酶解產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理即得到富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉衍 生物。經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別提高了 30%與13%，鏈 結(jié)構(gòu)中短鏈(DP < 13)與長(zhǎng)鏈(DP > 13)比例范圍為0. 47。實(shí)施例2稱取Ig原淀粉配成濃度為12%的淀粉乳溶液，然后在溫度80°C下蒸煮處理 25min，使其完全糊化；待淀粉糊冷卻至室溫，添加70mL Tris-HCl緩沖液、添加蔗糖使成 500mM蔗糖溶液與40U/g淀粉的蔗糖酶；在45°C、pH 7.3條件下不斷攪拌恒溫反應(yīng)2h ；滅酶處理后，將酶解產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理即得到富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖 淀粉衍生物。經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別提高了 19%與 15%，鏈結(jié)構(gòu)中短鏈(DP < 13)與長(zhǎng)鏈(DP > 13)比例范圍為0. 29。實(shí)施例3稱取lg原淀粉配成濃度為30%的淀粉乳溶液，然后在溫度90°C下蒸煮處理 lOmin，使其完全糊化；待淀粉糊冷卻至室溫，添加lOOmM Tris-HCl緩沖液、添加蔗糖使成 lOOOmM蔗糖溶液與95U/g淀粉的蔗糖酶；在50°C、pH 8. 0條件下不斷攪拌恒溫反應(yīng)48h ； 滅酶處理后，將酶解產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理即得到富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血 糖淀粉衍生物。經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別提高了 24%與 19%，鏈結(jié)構(gòu)中短鏈(DP < 13)與長(zhǎng)鏈(DP > 13)比例范圍為0. 13。
權(quán)利要求
一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，其特征是利用蔗糖酶的水解催化技術(shù)，通過(guò)生物法修飾重組淀粉的鏈長(zhǎng)分布，從而獲得富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉；工藝為A)稱取1g原淀粉配成濃度為1％-30％的淀粉乳溶液，然后在溫度80-100℃下蒸煮處理2-30min，使其完全糊化；B)待淀粉糊冷卻至室溫，添加50-100mL Tris-HCl緩沖液、添加蔗糖使成100-1000mM蔗糖溶液與0.5-100U/g淀粉的蔗糖酶；C)在25-50℃、pH 6.0-8.0，不斷攪拌恒溫反應(yīng)1-48h；D)滅酶處理后，將酶解產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)干燥、粉碎處理即得到富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉；所得產(chǎn)物低血糖淀粉中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別超過(guò)15％與10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，其特征是原料淀粉選用 玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉；原料淀粉是普通淀粉、蠟 質(zhì)淀粉或高直鏈淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，其特征是所得產(chǎn)物低血 糖淀粉中DP < 13的短鏈與DP > 13的長(zhǎng)鏈比例范圍為0. 05-0. 5。
4.用權(quán)利要求1所述方法制備的低血糖淀粉的應(yīng)用，其特征是用于營(yíng)養(yǎng)健康食品、糖 尿病食品、減肥食品、及運(yùn)動(dòng)員食品。
全文摘要
一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，屬于淀粉深加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用蔗糖酶的水解催化技術(shù)，將玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉等商業(yè)化大宗淀粉產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)糊化處理后生物法修飾重組淀粉分子鏈精細(xì)結(jié)構(gòu)，從而獲得富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉衍生物，所得產(chǎn)物低血糖淀粉中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別超過(guò)15％與10％。本發(fā)明的產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)涉及到食品、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域，不僅是糖尿病、肥胖病、高血壓和心血管疾病患者的醫(yī)療食品，也可作為持續(xù)能量緩釋的運(yùn)動(dòng)員專用產(chǎn)品或健康人群的理想保健食品。
文檔編號(hào)A23L1/30GK101831476SQ20101014242
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者張濤, 江波, 熊姍姍, 繆銘 申請(qǐng)人:江南大學(xué)