一種利用微波技術制備抗性淀粉的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于淀粉加工技術領域。具體涉及一種利用微波技術制備抗性淀粉的方 法。
【背景技術】
[0002] 抗性淀粉（resistantstarch,簡稱RS)是指在人體小腸內無法消化吸收的淀粉 (>120min)，抗性淀粉具有預防和緩解便秘、糖尿病、減肥以及促進脂類代謝等生理功能，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。淀粉糊化后在一定條件下放 置，直鏈淀粉可發生雙螺旋結合，或剛性較強分子鏈，難以被消化系統的酶水解，而為抗性 淀粉中最重要的一類。與膳食纖維相比，抗性淀粉不僅有相似的潛在生理功能，而且還有獨 特的理化性質：在人體大腸內可以完全被腸道微生物降解，并產生有益短鏈脂肪酸，有利于 人體健康.
[0003] 抗性淀粉作為一種優良的膳食營養增強劑應用于食品中。抗性淀粉為白色粉末 且無味，添加后對食品的感觀和質地特性無影響；持水性低，便于加工控制；糊化溫度高 (>100°C)，熱穩定性高，便于作為功能性原料可添加到相關食品加工的各個領域。將抗性淀 粉應用到米面類食品中，如面包、饅頭、面條等主食制品，對改善人體腸道健康及身體健康 具有重要意義。
[0004] 在濕熱條件下，淀粉糊化后完全處于水合狀態，直鏈淀粉從淀粉顆粒逸出，在溶液 中隨機卷曲纏繞形成高聚物，在冷卻過程中聚合物的分子鏈通過氫鍵重新聚集，形成雙螺 旋結構，結晶度增加。天然淀粉通常含有支鏈淀粉和直鏈淀粉2個主要級分。其中，直鏈淀 粉的鏈結構更容易形成雙螺旋結構，直鏈淀粉鏈長為l〇DP(degreeofpolymerization)為 形成雙螺旋所需的最短鏈長，當直鏈淀粉的鏈長大于100DP時，雙螺旋結構的形成被抑制， 直鏈淀粉的鏈長為10-100DP時對抗性淀粉（RS)的形成最有利。支鏈淀粉僅較長的外鏈容 易發生雙螺旋，采用酶法，對支鏈淀粉進行脫支，增加淀粉中的直鏈淀粉含量，并控制直鏈 淀粉的鏈長，有利于抗性淀粉的形成。溫度對于RS含量有較大影響，淀粉結晶結構形成過 程中，當溫度接近玻璃化轉變溫度，結晶成核速度增加，但是晶體生長速度較慢，當溫度增 加時，有利于晶體的生長。采用溫度循環方式，在較低溫度促進晶核的形成，然后在較高溫 度使晶體生長速度增大，有利于晶體的形成，且晶球數量少、尺寸大且較完善。
[0005]目前抗性淀粉制備方法主要有物理法、化學法及酶法等方法。采用上述方法（本 發明也是其中之一）不僅制備的抗性淀粉含量偏低，而且淀粉經糊化或酶處理后冷卻時間 需要1?30天不等，老化過程時間較長，生產效率低；化學方法制備抗性淀粉可能使產品存 在化學殘留等問題，限制了產品的食品中的應用。
[0006] 微波是頻率為0. 3GHz?300GHz的高頻電場，極性分子或基團在高頻電場中發生 響應，致使分子急劇摩擦、碰撞，物料內各部分在同一瞬間獲得熱量而升溫。微波作用會使 物料失水，促進分子高級結構發生變化。在微波場的作用下，淀粉分子中的極性基團產生取 向并發生高頻擺動，造成分子鏈的斷裂，從而使分子量和分子尺寸減小，淀粉分子構象發生 變化，分子鏈的取向性增加，導致有序性增加，導致有序性增加，使抗性淀粉含量和分子鏈 剛性增加，有利于淀粉回生，抗性淀粉增加，酶解敏感性下降。將微波技術應用于抗性淀粉 的制備，在干燥的同時促進淀粉發生老化，有利于增加抗性淀粉含量。
[0007] 本發明以原淀粉為原料，經過充分糊化后，采用耐高溫a-淀粉酶及普魯蘭酶水 解淀粉，調整淀粉分子鏈的鏈長，使淀粉的分子鏈達到最佳長度，隨后采用低溫儲藏技術及 微波薄層干燥誘導分子鏈的有序化并干燥固化，獲得抗性淀粉。產品的抗性淀粉含量高，生 產時間縮短。

【發明內容】

[0008] 本發明目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種利用微波處理及干燥技術制備 獲得高純度抗性淀粉的方法。本發明不僅工藝簡單，實用性強，制備周期大大縮短，顯著增 加了抗性淀粉的得率及產品抗性淀粉含量，結構穩定；可大大擴寬微波技術在食品工業中 的應用，產生明顯的經濟效益和社會效益。
[0009] 本發明通過以下技術方案實現：
[0010] 一種利用微波后處理技術制備抗性淀粉的方法，所述的制備方法包括淀粉預糊 化、壓熱處理和酶解、老化、干燥和精制步驟。依次得到終產品抗性淀粉A和高純度抗性淀 粉B;具體制備步驟如下：
[0011] 1)淀粉的預糊化：以原淀粉（本發明指的是未改性的淀粉，下同）為原料，加入適 量的水，配制成10?30%淀粉漿，在室溫下振蕩5min，使淀粉與水混合為均勻的樣品，將混 勾樣品在80?100°C下預糊化15?45min，得到預糊化物料；
[0012] 2)壓熱處理及酶解：將步驟1)的預糊化物料放置于110?135°C，0.IMPa的條件 下壓熱處理25?40min;待物料冷卻后，調整pH至5. 5?6. 5,按1?50U/g淀粉的量加 入耐高溫的a-淀粉酶，在溫度為80?92°C下酶解5?25min，冷卻至40°C后，調整pH至 4. 5?5. 5,按4?50U/g淀粉的量加入普魯蘭酶，在溫度為40?55°C下酶解4?24h，得 到分子鏈鏈長為20?120DP的鏈段；
[0013] 3)老化及干燥：將步驟2)所得的物料均勻的平鋪于平板上，使淀粉層厚度為 0. 1?2mm，于4°C下存放3?5h，再將平板置于微波爐中，按微波劑量為0. 1?1. 6w/g物 料處理物料，當物料溫度達到30?55°C后，取出所述的平板冷卻至室溫，于4°C條件下靜置 3?5h，重復上述步驟2?4次，至淀粉中的水分含量為10?15% ;將干燥后的物料粉碎 后過100目篩，得抗性淀粉A;
[0014] 精制：在所得的抗性淀粉A中，按抗性淀粉質量與水的體積比為1:30添加水，振蕩 混勻，在90?120°C下熱處理0. 5?lh;再用鹽酸調整淀粉溶液的pH至1. 5?2,在35-40°C 下振蕩反應0. 5?lh，然后再調節淀粉溶液的pH至7?8,加入250?350U/g淀粉的胰酶， 在35-40°C下酶解90?150min，過濾，將所得濾渣用90?100°C的氣流干燥10?25s至水 分含量為10?15%，粉碎，過100目篩，得到高純度抗性淀粉B。
[0015] 上述步驟1)中所述的原淀粉選自玉米、大米、小麥、馬鈴薯、甘薯、蠶豆、綠豆、豌 豆原淀粉中的一種。
[0016]與現有技術相比，本發明的特點或優勢在于：