專利名稱：一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法
技術領域：
本發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 工技術領域。
背景技術：
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 人體能量的主要來源。1992年，英國學者Englyst博士在體外模擬的條件下依據淀粉的生 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)，可持續緩慢釋放能量，維持餐后血糖穩態，防止 出現胰島素抵抗；抗性淀粉(resistantstarch，RS)，指在人體小腸內無法消化吸收的淀粉 (> 120min)，類似于膳食纖維，只在大腸中被微生物發酵利用，促進腸道健康。因此，提高 SDS與RS含量均可以改善淀粉的營養品質。目前報道的相關文獻及專利，只涉及單一的制備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，本專利采用酶催化重組淀粉鏈的方 法，通過降低RDS的含量來制備富含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
本發明的目的在于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 修飾天然淀粉制備低血糖淀粉的方法。本發明的技術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，通過生物法修飾重組淀粉的鏈長分布，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 l_48h ；D)滅酶處理后，將酶解產物再經過干燥、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、蠟質淀粉或高直鏈淀粉。采用愛爾蘭Megazyme公司產的全淀粉分析套件按照Englyst法測定慢消化淀粉 的含量和國際標準方法AACC 76-13測定抗性淀粉的含量。淀粉鏈長及其分布的測定采用高效凝膠排阻色譜(HPSEC)的方法測定，所得產物 低血糖淀粉中DP < 13的短鏈與DP > 13的長鏈比例范圍為0. 05-0. 5。用所述方法制備的低血糖淀粉的應用用于營養健康食品、糖尿病食品、減肥食 品、及運動員食品。上述冷卻、滅酶、干燥、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、本發明的原料采用國內市場上普通的谷類淀粉、薯類淀粉及其它植物來源的淀 粉，原料來源廣、不受產地和季節的限制。2、以淀粉為原料，采用本發明的生產工藝處理，簡化了工藝，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，保證產品質量優良、產品成本明顯下降；同時本發 明采用清潔生產工藝，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淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉， 產品質量好，高溫加工處理后慢消化淀粉和抗消化淀粉營養片斷比例基本無變化。本發明以微膠囊包埋技術制備具有慢消化特性和益生元功能的淀粉微球顆粒，產 品質量好，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5%。4、產品的功能性質易控制，本發明制備的低血糖淀粉，從原料淀粉到產品的生產 過程中，產品中的慢消化淀粉及抗性淀粉含量隨酶催化過程不同而變化，與原淀粉相比，產 品中慢消化淀粉及抗性淀粉含量提高且熱穩定性好，可應用于不同領域，開發低血糖、持續 緩慢消化與益生元功能的淀粉基系列產品。5、本發明開發的產品屬于高營養價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24h ；滅酶處理 后，將酶解產物再經過干燥、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。經測定產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 結構中短鏈(DP < 13)與長鏈(DP > 13)比例范圍為0. 47。實施例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2h ；滅酶處理后，將酶解產物再經過干燥、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。經測定產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%，鏈結構中短鏈(DP < 13)與長鏈(DP > 13)比例范圍為0. 29。實施例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48h ； 滅酶處理后，將酶解產物再經過干燥、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。經測定產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%，鏈結構中短鏈(DP < 13)與長鏈(DP > 13)比例范圍為0. 13。
權利要求
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，通過生物法修飾重組淀粉的鏈長分布，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1-48h；D)滅酶處理后，將酶解產物再經過干燥、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15％與10％。
2.根據權利要求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 質淀粉或高直鏈淀粉。
3.根據權利要求1所述的酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，其特征是所得產物低血 糖淀粉中DP < 13的短鏈與DP > 13的長鏈比例范圍為0. 05-0. 5。
4.用權利要求1所述方法制備的低血糖淀粉的應用，其特征是用于營養健康食品、糖 尿病食品、減肥食品、及運動員食品。
全文摘要
一種酶法修飾制備低血糖淀粉的方法，屬于淀粉深加工技術領域。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、甘薯淀粉等商業化大宗淀粉產品，經過糊化處理后生物法修飾重組淀粉分子鏈精細結構，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