抗性淀粉的制备工艺

1玉米抗性淀粉的制备及性质初步研究2目录摘要................................................2ABSTRACT..............................................4第一章绪论......................................51.1抗性淀粉的概述.......................................61.2抗性淀粉的功效及应用..................................41.2.1抗性淀粉功效.......................................41.2.2抗性淀粉应用.......................................51.3抗性淀粉研究展望......................................6第二章实验材料与方法..............................72.1实验材料.............................................72.1.1实验原材料及试剂....................................72.1.2实验仪器及设备......................................72.2实验方法和步骤.......................................72.2.1试剂的制备.........................................72.2.2实验流程...........................................72.2.2.1葡萄糖标准曲线的测定..............................72.2.2.2RS的分离提纯工艺步骤............................72.2.2.3RS的分离操作要点................................82.2.2.4RS的分离提纯....................................832.2.2.5RS抗酶解性的测定................................82.2.2.6RS与淀粉吸湿性测定...............................82.2.2.7RS碘吸收曲线的测定...............................9第三章实验结果与讨论..............................93.1RS的制备............................................93.1.1葡萄糖标准曲线......................................93.1.2单因素试验.......................错误!未定义书签。3.1.3正交试验..........................................123.2RS的性质测定.......................错误!未定义书签。3.2.1RS抗酶解性测定....................错误!未定义书签。3.2.2RS吸湿性测定.....................................143.2.3RS碘吸收曲线的测定................................14第四章结论.....................................15参考文献.............................................16致谢...............................................174摘要抗性淀粉的定义是某种淀粉和其降解物未在健康人的小肠吸收。R在营养用途上可以分为三类；RS1,对其身体无法消化由于被不可分解物包裹，如整体和部分碾磨谷物；RS2,就是马铃薯，香蕉中原生颗粒或未加工的淀粉，而RS3，是经过高压灭菌后的一小部分可消化的淀粉，RS的生理功能主要有，减少血糖和胰岛素水平并且有助于结肠的健康和预防少数的疾病。玉米含有丰富的高直链淀粉，这使得它非常适合用于RS准备。高淀粉玉米淀粉被用于我们的研究，通过我们在很多工程应用的高压灭菌的冷却来制备RS，对淀粉浓度和酸浓度、压热温度及作用时间进行了初步研究。结果表明，以上4个因素均对粗抗性淀粉的产量有显著影响。采用此法制备抗性淀粉的适宜条件为淀粉浓度为30%，温度为121摄氏度，加热时间为20min，酸浓度为8.0，4度下放置24h，抗性淀粉的得率可达到9.8％。并初步研究了玉米抗性淀粉的性质包括热特性碘吸收曲线等。关键词：高直连玉米淀粉抗性淀粉制备性质ABSTRACT5Resistantstarch(RS)wasdefinedasthestarchandtheproductsofstarchdegradationthatarenotabsorbedinthesmallintestineofhealthyindividuals[1].RSwasclassifiedfornutritionalpurposesintothreecategories:RS1,physicallyinaccessiblefordigestionduetoentrapmentinanondigestiblematrix,e.g.,wholeandpartlymilledgrains;RS2,nativegranuleorungelatinizedstarchasinrawpotatoandbanana;andRS3,anindigestiblestarchfractionformedafterautoclavingofthestarchthatmaybepresentincooledorcookedstarchyfoods.Resistantstarchwasreportedtohavephysiologicaleffectsasdietaryfiber.ThephysiologicaleffectsassociatedwithRSinclude,mainly,decreaseofplasmaglucoseorinsulinlevel,whichmightbehelpfulintheoverallmaintenanceofcolonichealthandpreventionofafewspecificdiseases.Itiswellknownthathigh-amylosemaizestarchisrichinamylose,whichmakesitverysuitableforRSpreparation.High-amylosemaizestarchwasusedinourstudytoprepareRSthroughautoclaving–coolingcyclethathadwidelybeenusedinmanyworks.Thecombinationofautoclaving—coolingandacidhydrolysiswasusedtoprepareresistantstarch．Thetreatmenttimesandtempretureofautoclaveheating，togetherwithconcentrationstarchandacidswerestudiedandcompared．Theresultsshowedthattheyieldofcruderesistantstarchfrombothmaizestarcheswassignificantlyaffectedbyfactorsstudied．Andtheoptimumconditiontopreparationresistantstarchwiththismethodwas：ph8.0concentrationofstarch30%T121℃t20minthenhydrolyzedfor24hat4℃temperature．Theyieldofresistantstarchwithsuchprocesswouldbe9.8％．andcharacteristicsofcornresistantstarchweredeterminedincludingthermaIcharacteristicmolecularweightiodineabsorptioncurve.Keywords：highamylosemaizestarch；resistantstarch；preparation;characteristics第一章绪论61.1抗性淀粉的概述抗性淀粉又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，这种淀粉较其他淀粉难降解，在体内消化缓慢，吸收和进入血液都较缓慢。抗性淀粉本身仍然是淀粉，其化学结构不同于纤维，但其性质类似溶解性纤维一般将其分为四类:即RSI,RS2,RS3,RS4。RS1：物理包埋淀粉，指那些因细胞壁的屏障作用或蛋白质的隔离作用而不能被淀粉酶接近的淀粉。如部分研磨的谷物和豆类中，一些淀粉被裹在细胞壁里，在水中不能充分膨胀和分散，不能被淀粉酶接近，因此不能被消化。但是在加工和咀嚼之后，往往变得可以消化。RS2：抗性淀粉颗粒，指那些天然具有抗消化性的淀粉。主要存在于生的马铃薯、香蕉和高直链玉米淀粉中。其抗酶解的原因是具有致密的结构和部分结晶结构，其抗性随着糊化完成而消失.根据X一射线衍射图像的类型，RS2可分为三类。A类：这类淀粉即使未经加热处理也能消化，但在小肠中只能部分被消化，主要包括小麦、玉米等禾谷类淀粉:B类：这类淀粉即使经加热处理也难以消化，包括未成熟的香蕉、芋类和高直链玉米淀粉;C类：衍射的类型介于A类和B类之间，主要是豆类淀粉。RS3：回生淀粉指糊化后在冷却或储存过程中结晶而难以被淀粉酶分解的淀粉，也称为老化淀粉。它是抗性淀粉的重要成分，通过食品加工引起淀粉化学结构、聚合度和晶体构象方面等的变化形成，因而也是重要的一类抗性淀粉。回生淀粉是膳食中抗性淀粉的主要成分，这类淀粉即使经加热处理，也难以被淀粉酶类消化，因此可作为食品添加剂使用。一般采用湿热处理制备，如直连含量为70%的玉米淀粉，经过压热法处理，可获得21.2%的RS3的产品。国外专利中多采用高直链的玉米淀粉为原料，将将脱支酶作为主要手段，结合不同干燥方式制备高抗性淀粉含量的产品。RS4：化学改性淀粉(ChemicallyModifiedStarch)主要指经过物理或化学变性后，由于淀粉分子结构的改变以及一些化学官能团的引入而产生的抗酶解淀粉部分，如羧甲基淀粉、交联淀粉等。同时，也指种植过程中，基因改造引起的淀粉分子结构变化，如基因改造或化学方法引起的分子结构变化而产生的抗酶解淀粉部分[1]。由于RS1和RS2在加热和加工的过程中会损失掉大部分，国内外研究人员目前最感兴趣的还是RS3和RS4，可以将它们添加到食品中，提高食品的功能性。RS1和RS2是天然淀粉但在食品加工结冻会失去潜在的抗性。RS3，通过高压灭菌和冷却循环形成的淀粉，加热超过100°C时也能保持稳定，因为老化淀粉（直链淀粉）在155℃熔化。因此RS3是加工食品中的主要类型，并已被许多研究人7员研究。当淀粉分散加热，直链淀粉是淀粉溶和凝胶形成。冷却后，凝胶经历变构导致部分晶体结构。在此回生过程中直链淀粉重新关联形成强大的结晶，老化淀粉（RS3）从而形成。RS3的特点是呈B型X射线衍射模式J，在30～170％范围内有吸热。分子结构分析显示，酶抗性回生淀粉主要是由D型葡萄糖通过糖苷键连接而成，具有一定的链长范围。1984年Jane和Robyt提出了双螺旋结构