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第 29 卷第 7 期农 业 工 程 学 报Vol.29No.7 2842013 年4 月Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringApr. 2013 鲜木薯抗性淀粉的制备与性质 薛慧 1,2,闫庆祥3,蒋盛军3,张国治1,台建祥2,吕飞杰2 (1. 河南工业大学粮油食品学院,郑州 450051;2. 中国农业科学院作物科学研究所,北京 100081; 3. 中国热带农业科学院品种资源研究所,儋州 571737) 摘要:为了提高木薯抗性淀粉的含量,该研究以鲜木薯湿淀粉为原料,采用压热- 酶法制备抗性淀粉,通过单因 素试验和响应面分析,获得抗性淀粉的最佳制备条件为:淀粉乳浓度 10%、压热时间 80 min、压热温度 120、 耐热 - 淀粉酶添加量1 U/g、 耐热 - 淀粉酶作用时间15.75 min, 普鲁兰酶添加量0.83 U/g, 普鲁兰酶作用时间5.86 h、 超声波处理时间 2 min。在此条件下抗性淀粉的质量分数是 15.48%。电镜试验表明淀粉颗粒经压热- 酶法处理后表 面形态发生变化;X- 射线衍射表明抗性淀粉的结晶类型为 B 型,结晶度增加;体外消化模拟试验表明:与原淀粉 相比,抗性淀粉消化特性降低。该研究可为抗性淀粉的工业化生产和应用提供参考。 关键词:淀粉,酶,超声波,鲜木薯,湿淀粉,抗性淀粉,性质 doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2013.07.036 中图分类号:TS234文献标志码:A文章编号:1002-6819(2013)-07-0284-09 薛慧,闫庆祥,蒋盛军,等. 鲜木薯抗性淀粉的制备与性质J. 农业工程学报,2013,29(7):284292. Xue Hui, Yan Qingxiang, Jiang Shengjun, et al. Preparation and properties of resistant starch from fresh cassavaJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(7): 284292. (in Chinese with English abstract) 0引言 抗性淀粉是食品科学研究热点之一, 它又称抗酶 解淀粉,是指不能在健康人体小肠中消化吸收,而能 在大肠中被发酵分解的一类淀粉及其降解物。近年 来,有研究表明:抗性淀粉可以降低甘油三酯和胆固 醇的浓度,预防直肠癌和肠道疾病,改善肠道菌群, 防止糖尿病,促进维生素和矿物质的吸收1- 4。抗性 淀粉的制备方法主要有压热法、挤压法、微波辐射 法、 脱支法 (酸脱支和酶脱支) 、 超声波处理法5- 10。 只采用一种方法制备抗性淀粉,其含量较低。为了 提高抗性淀粉的含量,国内外探索采用 2 种或者 2 种以上的方法相结合制备抗性淀粉。 目前制备抗性淀粉都采用淀粉做原料,本研究 采用鲜木薯为原料直接制备抗性淀粉,可大大缩短 生产流程,降低生产能耗。 本文采用压热- 酶法制备 抗性淀粉,并对抗性淀粉的性质进行了研究,为抗 性淀粉的工业化生产和应用提供参考。 收稿日期:2012- 12- 17修订日期:2013- 02- 21 基金项目:国家木薯产业技术体系(CARS- 12- bjlfj) 作者简介:薛慧(1989) ,女,山西吕梁人,研究方向为新产品开 发与利用。河南工业大学粮油食品学院,450052。 Email: xuehuishida123 通信作者:吕飞杰(1943) ,男,福建厦门人,教授,主要从事高 分子和食品的教学和科研工作。中国农业科学院作物科学研究所, 100081。Email:lvfeijie43 1材料与方法 1.1材料与设备 木薯淀粉,广西崇左市群力淀粉有限责任公 司;鲜木薯,中国热带农业科学院品种资源研究所 提供;抗性淀粉试剂盒,爱尔兰 Megazyme 公司; 耐热 - 淀粉酶、普鲁兰酶,丹麦诺维信公司;透析 袋,美国联合碳化物公司;乙醇、醋酸、顺丁烯二 酸、氢氧化钾等均为分析纯。 Sorvall RC 5C Plus 离心机,美国 Sorvall 公司; GI54D 高压灭菌锅,致微(厦门)仪器有限公司; DKZ- 450B 型恒温振荡水槽,上海森信实验仪器有 限公司;HH- S21- 4- S 电热恒温水浴锅,上海博泰实 验设备有限公司;791 型磁力电热搅拌器,上海南 汇电讯器材厂;HYQ- 3110 涡旋混匀器:南京畅翔 仪器设备有限责任公司;AL104 分析天平:梅特勒- 托利多仪器(上海)有限公司;FW177 中草药粉碎 机: 天津泰斯特仪器有限公司; UV5100B 型紫外可 见分光光度计,上海元析仪器有限公司;HI98103 笔式 pH 计,意大利 Hanna 公司;DHG- 9240A 型电 热恒温鼓风干燥箱,北京陆希科技有限公司; D8 advance X- 射线衍射仪, 德国 BRUKER 公司; S- 570 电子扫描显微镜,日本日立公司。 1.2鲜薯制备抗性淀粉的工艺 鲜薯捣碎静置过 80 目筛滤液过 220 目筛离心(2 500 g,15 min)用蒸馏水至少洗 第 7 期薛慧等:鲜木薯抗性淀粉的制备与性质 285 涤 3 次,直到上清液澄清为止木薯湿淀粉取少 量湿淀粉于 40烘箱中烘干 24 h, 测定其含水率 加适量的水将湿淀粉换算成一定浓度的淀粉乳,按 照下列工艺制备抗性淀粉。 将一定浓度的木薯淀粉乳在一定温度下压热 处理一段时间,冷却到室温,调节 pH 值为 5.5,加 入耐热 - 淀粉酶,于 95下反应一段时间,冷却, 调节 pH 值为 4.8,加入普鲁兰酶,在一定温度下反 应一段时间, 冷却, 超声波处理2 min, 4静置24 h, 烘干,磨粉,过 100 目筛。 1.3抗性淀粉的测定方法 抗性淀粉的测定方法参照 AOAC 2002.02 标准 方法11。准确称取 100 mg 样品,加入 4.0 mL - 胰 淀粉酶(其中含有葡萄糖淀粉酶 12 U),37连续 振荡 16 h,取出,加无水乙醇,离心,倒出上清, 沉淀用 50%的乙醇至少洗涤 2 次,合并上清液。向 沉淀中加 KOH,冰浴 20 min,然后加入醋酸钠缓 冲液(pH 值为 3.8)和葡萄糖淀粉酶,50水浴 30 min。离心,取 0.1 mL 上清液,并向其中加入 GOPOD 试剂, 50孵育 20 min。 以 0.1 mL 醋酸钠 缓冲液(pH 值为 4.5)和 GOPOD 为空白试剂,在 510 nm 下测量溶液相对于空白试剂的吸光值, 并计 算样品中抗性淀粉的含量。 1.4压热酶法制备抗性淀粉的优化 1.4.1单因素试验 1)分别配制浓度为 5%、10%、20%、30%、 40%的淀粉乳,120压热 40 min,冷却至室温,添 加耐热 - 淀粉酶 1 U/g,于 95下反应 15 min,冷 却,调节 pH 值为 4.8,加普鲁兰酶 4 U/g,在 60 水浴中反应 6 h,冷却,超声波处理 2 min,4静 置 24 h,烘干,测定抗性淀粉的含量。 2) 配制 10%的淀粉乳, 120分别压热处理 20、 40、60、80、100 min,其他处理不变,烘干后测定 抗性淀粉的含量。 3) 配制 10%的淀粉乳, 分别置于 80、 90、 100、 110、120、126下压热 80 min,其他处理不变, 烘干后测定抗性淀粉的含量。 4)压热处理后分别加入耐热 - 淀粉酶 0.5、1、 2、3、5、10 U/g,于 95下反应 15 min,冷却, 调节 pH 值为 4.8,加入普鲁兰酶,在 60水浴中 反应 6 h,冷却,其他处理不变,烘干后测定抗性 淀粉的含量。 5)压热处理后添加耐热 - 淀粉酶1 U/g,于95 下分别作用 5、15、30、45、60 min,其他处理保 持不变,烘干后测定抗性淀粉的含量。 6)压热处理后添加耐热 - 淀粉酶1U/g,于95 下作用时间15 min, 调节pH 值为4.8, 分别添加普鲁 兰酶0.5、1、2、4、8、12 U/g,在60水浴中反应6 h,其他处理不变,烘干后测定抗性淀粉含量。 7)压热处理后添加耐热 - 淀粉酶 1 U/g,于 95下作用时间 15 min,调节 pH 值为 4.8, 添加普 鲁兰酶 1 U/g,在 60水浴中反应 2、6、12、24 h, 其他处理不变,烘干后测定抗性淀粉含量。 8)压热处理后添加耐热 - 淀粉酶 1 U/g,于 95下作用时间 15 min,调节 pH 值为 4.8, 添加普 鲁兰酶 1 U/g,在 45、50、55、60、65水浴中反 应 6 h,其他处理不变,烘干后测定抗性淀粉含量。 1.4.2响应面优化 在单因素试验的基础上,对酶处理进行响应面 优化。试验分别以耐热 - 淀粉酶添加量、耐热 - 淀粉酶作用时间、普鲁兰酶添加量、普鲁兰酶作用 时间分别对应 4 个独立变量 A、B、C、D,按照 Xi=(Zi Z0)/Z 对自变量进行编码,Xi为自变量编码 值,Zi为自变量真实值,Z0为试验中心点处自变量 真实值,Z 为自变量变化步长。以抗性淀粉含量 为响应值,试验因素水平与编码见表 1。 表 1试验因素水平及编码 Table 1Levels and codes of factors chosen for trials 变量的水平 Variable level 因素 Factor 变量 Variable - 101 耐热 - 淀粉酶添加量 - amylase concentration/(U g- 1) A0.511.5 耐热 - 淀粉酶作用时间 - amylase reaction time/min B101520 普鲁兰酶添加量 Pullulanase concentration/(U g- 1) C0.511.5 普鲁兰酶作用时间 Pullulanase reaction time/h D468 1.5抗性淀粉的性质 1.5.1抗性淀粉的颗粒形态分析 取少量的淀粉样品,用导电胶固定于金属台 上,喷金。利用电子扫描显微镜观察样品的颗粒形 态,选取适当的倍数、适当的区域进行拍照。 1.5.2抗性淀粉的 X-射线衍射分析 X- 射线照射到物质上将产生散射,散射波方向 是四面八方的, 晶体物质对 X 射线产生的散射表现 为衍射现象,由于抗性淀粉颗粒中有部分结晶体, 所以有其特殊的衍射图。 测试条件如下: 起始角 4 , 终止角 40 ,步长 0.02 ,扫描速度 6 /min,靶型 Cu,电压 40 kV,电流 40 mA。根据图像确定晶体 的类型,并计算结晶度12。 1.5.3抗性淀粉的消化特性 准确称取 200 mg 样品于透析袋中, 加入 20 mL pH 值为 6.9 的磷酸盐缓冲液,然后加 4 mL 650 U/mL 的胰 - 淀粉酶,夹紧透析袋,混匀。将透析 袋放入装有 400 mL 磷酸盐缓冲液的烧杯中,置于 农业工程学报2013 年 286 37水浴中保温反应,并不时搅动烧杯中的消化渗 析液。分别在反应 1、2、3、4、5、6 h 后从烧杯中 取0.5 mL 的消化渗析液, 稀释一定倍数后加 5%苯酚 溶液1 mL,再加浓硫酸5 mL,摇匀后在30水浴中 静置20 min。 以空白为参比, 在490nm 波长下测定吸 光度, 按以下公式计算整个水系中消化产物的量13- 15。 消化产物的量(mg):W=0.001 C D (424- S)/0.5 其中,W 为消化产物的量,mg;C 为从标准曲线中 算出的麦芽糖含量, g;D 为渗析液稀释倍数;S 为从体系中取出溶液的总体积,mL。 2结果与讨论 2.1鲜薯制备抗性淀粉的工艺 2.1.1单因素试验结果 1)压热处理对抗性淀粉含量的影响 压热处理的 3 个单因素分别为淀粉乳浓度、压 热时间、压热温度,结果如图 1。 a. 淀粉乳浓度的影响 b. 压热时间的影响 c. 压热温度的影响 图 1压热处理对抗性淀粉含量的影响 Fig.1Effect of autoclaving treatment on resistant starch concentration 不同浓度的淀粉乳在120下压热处理40 min, 由图 1a 可知,随着淀粉乳浓度的增加,抗性淀粉 含量先增加后减少,当淀粉乳浓度为 10%时,抗性 淀粉含量最高。这是由于水分含量过低时,淀粉乳 的黏度依然很大,不利于直链淀粉分子相互接近, 而水分过多容易出现部分糊化现象,导致抗性淀粉 含量降低。10%的淀粉乳在 120下压热处理不同 的时间,由图 1b 可知,当压热时间是 80 min 时, 抗性淀粉含量最高, 高于或低于 80 min 抗性淀粉的 含量均会降低。造成这种现象的原因是压热时间过 长会造成淀粉分子发生过度水解,产生一些小分子 量的短直链淀粉,它们较难聚集,因此不利于抗性 淀粉的形成;压热时间过短,淀粉没有糊化完全, 也不利于抗性淀粉的形成。10%的淀粉乳在不同的 温度下压热处理 80 min,由 1c 可知,随着压热温 度的增加,抗性淀粉的含量增加。由于受试验条件 的限制,压热温度最高可达 126,考虑到安全与 能耗问题,故压热温度选择为 120。 2)酶处理对抗性淀粉含量的影响 耐热 - 淀粉酶的作用机理是从淀粉分子链中 间随机切断 - 1,4 糖苷键,将淀粉分子链切成一定 的长度, 降低淀粉乳的黏度, 促进结晶的形成16- 18。 在压热反应的基础上,添加不同量的耐热- 淀粉酶 于 95下反应 15 min,由图 2a 可以看出,随着耐 热 - 淀粉酶添加量的增加,抗性淀粉含量先增加后 减少。当耐热 - 淀粉酶的添加量为 1 U/g 时,抗性 淀粉含量最高。添加 1 U/g 的耐热- 淀粉酶于 95 下反应不同的时间,由图 2b 可以看出,当耐热 - 淀粉酶的作用时间是 15 min 时, 抗性淀粉的含量最 高。造成这种现象的原因是,当酶的添加量较少或 作用时间较短时,酶反应程度较小,分子链被切断 的程度不高,淀粉乳的黏度依然很高,不利于直链 淀粉分子之间相互靠近而形成抗性淀粉。当酶反应 程度较大时,分子链被切的太短,淀粉乳的黏度太 低,导致分子运动过快,直链淀粉分子之间接近的 概率下降,不利于结晶的形成。 普鲁兰酶是一种淀粉脱支酶,它可以切断淀粉 分子的 - 1,6 糖苷键,提高直链淀粉的含量,促进 抗性淀粉的形成19- 21。若淀粉脱支过度,不利于直 链淀粉分子之间彼此靠近,从而阻止抗性淀粉的形 成。 若脱支不充分, 直链淀粉没有被充分释放出来, 直链淀粉含量低,且支链淀粉的支叉结构也会阻碍 直链淀粉分子的相互靠近,不利于分子结晶的形 成。添加不同量的普鲁兰酶,图 2c 表明,随着普 鲁兰酶添加量的增加,抗性淀粉的含量先增加后减 少,当普鲁兰酶的添加量为 1 U/g 时,抗性淀粉的 含量最高。添加 1 U/g 的普鲁兰酶于 60下反应不 第 7 期薛慧等:鲜木薯抗性淀粉的制备与性质 287 a. 耐热 - 淀粉酶添加量的影响 b. 耐热 - 淀粉酶作用时间的影响 c. 普鲁兰酶添加量的影响 d. 普鲁兰酶作用时间的影响 e. 普鲁兰酶作用温度的影响 图 2酶作用对抗性淀粉含量的影响 Fig.2Effect of enzyme action on resistant starch concentration 同的时间,图 2d 表明,普鲁兰酶作用时间的长短 也会影响到抗性淀粉的含量。 当作用时间为 6 h 时, 抗性淀粉的含量最大,再增加时间,抗性淀粉的含 量下降,这说明 6 h 已经满足了脱支的要求,增加 或减少时间都会影响到脱支的效果,从而影响抗性 淀粉的形成。此外,酶的作用需要合适的温度,温 度过高或过低都会影响到酶的活性。图 2e 表明, 当普鲁兰酶的作用温度是 55时, 抗性淀粉的含量 最高。可见在 55时最有利于抗性淀粉的生成。 2.1.2响应面优化试验 利用 Design Expert 8.0.5 设计酶处理的四因素 三水平试验,试验设计方案与结果见表 2。利用该 软件对表 2 数据进行回归分析,分别得到回归模型 方差分析表(表 3)、回归方程系数显著性检验分 析表(表 4)和响应曲面图(图 3)。 表 2 试验设计与结果 Table 2 Experiment design and result 试验 序号 耐热 - 淀粉 酶添加量/ (U g- 1) 耐热 - 淀 粉酶作用 时间/min 普鲁兰酶 添加量/ (U g- 1) 普鲁兰酶作 用时间/h 抗性淀粉的 质量分数/ % 1110012.98 21- 10013.67 3101010.48 410- 1013.74 5100111.97 6100- 113.05 7- 110012.88 8- 1- 10013.83 9- 101010.73 10- 10- 1013.44 11- 100111.57 12- 100- 113.96 13010112.13 14010- 114.13 1501- 1013.54 16011010.75 170- 11011.95 180- 10112.71 190- 10- 114.22 200- 1- 1013.36 2100119.89 22001- 112.51 2300- 1113.09 2400- 1- 114.05 25000015.35 26000015.09 27000015.47 28000014.96 29000015.46 表 3回归模型方差分析表 Table 3Analysis of variance for regression 方差来源 Source 平方和 SS 自由度 DF 均方 MS F 值 F value P 显著性 Significance 回归模型 Model62.42144.4657.58 0.0001* 残差 Residual1.08140.077 失拟 Lack of fit0.87100.0871.660.3313不显著 纯误差 Pure error0.2140.053 总误差 Total error 63.5128 方差(R2)=0.9829校正决定系数(R2Adj)=0.9659 农业工程学报2013 年 288 表 4回归方程系数的显著性检验分析表 Table 4Significance test of regression model 模型项 Model term 系数估计 Coefficien t estimate 标准误 Standard error 自由度 DF F 值 F value P 显著性 Significance 常数项15.270.1257.58 A0.0050.0810.0038740.9512 B- 0.230.0818.140.0128* C- 1.240.081139.240.0001* D- 0.880.081120.010.0001* AB- 0.080.1410.330.5744 AC- 0.140.1410.980.3398 AD0.330.1415.540.0337* BC- 0.340.1416.150.0265* BD- 0.120.1410.780.3935 CD- 0.410.1418.90.0099* A2- 1.340.111149.680.0001* B2- 0.860.11161.310.0001* C2- 1.860.111189.950.0001* D2- 1.140.111109.200.0001* 注:p0.05,差异不显著;0.01pF0.01(14,4),P 0.0001,表明回归方程达到极其显著水平;F失拟= 0.33130.05, 模型失拟不显著。由表 4 可知,模型 B、C、D、 AD、BC、CD、A2、B2、C2、D2对试验结果影响 显著,去掉不显著因素,得到二次多元回归模型: Y=15.2 0.23B 1.24C 0.88D+0.33AD 0.34BC 0.41CD 1.34A2 0.86B2 1.86C2 1.14D2 回归方程的 R2=0.9829,模型的校正决定系数 R2Adj=0.9659,说明该模型能解释 96.59%响应值的 变化22。响应曲面图的陡峭和平缓程度以及等高线 的形状也可以反映出该因素对测定结果的影响大 小。在等高线中,若为较平缓的曲线,说明该因素 对试验结果的影响较小;若为较陡峭的曲线,说明 该因素对试验结果的影响较大。故由图 2 也可以看 出,模型中 B、C、D 对试验结果的影响较大。 a. 耐热 - 淀粉酶添加量与作用时间的交互作用b. 耐热 - 淀粉酶添加量与普鲁兰添加量的交互作用 a. Interaction of - amylase concentration and reaction timeb. Interaction of - amylase concentration and pullulanase concentration c. 耐热 - 淀粉酶添加量与普鲁兰酶作用时间的交互作用d. 耐热 - 淀粉酶作用时间与普鲁兰添加量的交互作用 c. Interaction of - amylase concentration and pullulanase reaction timed. Interaction of - amylase reaction time and pullulanase concentration 第 7 期薛慧等:鲜木薯抗性淀粉的制备与性质 289 e. 耐热 - 淀粉酶与普鲁兰酶作用时间的交互作用f. 普鲁兰添加量与作用时间的交互作用 e. Interaction of - amylase reaction time and pullulanase reaction timef. Interaction of pullulanase concentration and pullulanase reaction time 图 3响应曲面图 Fig.3Response surfaces 由 Design- Expert 软件对二次多元回归模型进 行优化处理,得到最优试验方案为:耐热 - 淀粉酶 添加量 1 U/g、耐热 - 淀粉酶作用时间 15.75 min, 普鲁兰酶添加量0.83 U/g,普鲁兰酶作用时间 5.86 h, 此条件下抗性淀粉的含量为 15.48%, 高于已报道的 结果。杨晓惠采用压热法制备抗性淀粉,在最优条 件下制备的抗性淀粉得率为 13.26%23。黄祖强研 究了机械活化对木薯淀粉中直链淀粉含量及抗性淀 粉形成的影响,并以抗性淀粉含量作为评价指标, 140 g/L 的淀粉乳在机械活化 1 h 后沸水浴糊化 20 min、4储存 36 h 下制备的抗性淀粉含量为 13.26%24。刘婷以木薯淀粉为原料,分别使用耐高 温 - 淀粉酶或普鲁兰酶进行酶解,制备的抗性淀粉 含量分别为 9.13%和 10.42%25。由此可见,使用压 热- 酶法可以提高抗性淀粉的含量。 2.2抗性淀粉的性质 2.2.1抗性淀粉的颗粒形态分析 从图 4 可看出,原淀粉颗粒呈椭圆、球形或者 不规则形。当淀粉经高温糊化、酶解处理之后,原 淀粉颗粒的结构被破坏,呈不规则形状,结晶颗粒 变大, 且表面有褶皱出现。 淀粉经过糊化脱支之后, 淀粉分子链相互靠拢,通过氢键结合,形成稳定有 序的重结晶淀粉,重结晶淀粉样品为形状不规则的 碎片,故抗性淀粉为重结晶淀粉。 a. 原淀粉( 2000)b. 原淀粉( 3000)c. 抗性淀粉( 1000)d. 抗性淀粉( 3000) 图 4原淀粉及抗性淀粉样品的扫描电镜图 Fig.4Scanning electron micrographs of native and resistant starches 2.2.2抗性淀粉的 X 射线衍射分析 X- 射线衍射图谱将淀粉分为 A、B、C 3 种形态。 在其对应的 X- 射线衍射图形中,A 型在衍射角度为 15 、17 、18 和 23 有较强的衍射峰,B 型在衍射角 度为 5.6 、17 、22 和 24 有较强的衍射峰26。由图 5 可以看出,原淀粉在 15 、17 、18 和 23 出现了 较强的衍射峰,说明原淀粉是 A 型晶体。经处理之 后,样品在 17 和 22 有较强的衍射峰,属于 B 型晶 体。 这是由于普鲁兰酶的作用使支链淀粉分子的连接 发生变化, 且低温凝沉易形成B 型晶体。 从表5 看出, 随着抗性淀粉含量的增加,结晶度呈现增加的趋势, 且处理后的样品的结晶度均比原淀粉的高27- 28。 农业工程学报2013 年 290 注:A.原淀粉;B.抗性淀粉质量分数为 10.48%的样品;C.抗性淀粉质量 分数为 13.96%的样品;D.抗性淀粉质量分数为 14.88%的样品 Note: A. cassava starch; B. resistant starch content 10.48%; C. resistant starch content 13.96%; D. resistant starch content 14.88% 图 5原淀粉及抗性淀粉样品的 X- 射线衍射图 Fig.5 X- ray diffraction pattern of native and resistant starches 表 5原淀粉与抗性淀粉样品的结晶类型与结晶度 Table 5X- ray diffraction data of native and samples 样品 Sample 抗性淀粉质量分数 Content of resistant starch/% 结晶类型 Crystal type 结晶度 Crystallinity/% A原淀粉A 型38.57 B10.48B 型48.97 C13.96B 型49.62 D14.88B 型51.76 2.2.3抗性淀粉的消化特性 从图 6 可以看出,随着反应时间的延长,所有 样品消化产物的量均增加, 且在 13 h 之内增加的 较快,3 h 之后增加的趋势不是很明显;对于不同 的样品而言,消化产物的量在相同的作用时间内随 着抗性淀粉含量的增加而下降,且均比原淀粉消化 产物的量低。这是由于淀粉经处理之后抗性淀粉含 量增加,快速消化淀粉和慢速消化淀粉的含量降 低,所以导致抗性淀粉与原淀粉相比消化产物的量 注:A.原淀粉;B.抗性淀粉含量为 10.48%的样品;C.抗性淀粉含量为 13.96%的样品;D.抗性淀粉含量为 14.88%的样品 Note: A. cassava starch; B. resistant starch content 10.48%; C. resistant starch content 13.96%; D. resistant starch content 14.88% 图 6淀粉及抗性淀粉样品的消化特性 Fig.6Digestibility of native starch and resistant starches 降低。随着时间的延长,消化产物增加的趋势变得 不明显。这是因为 - 淀粉酶能水解淀粉分子中的 - 1,4 糖苷键, 在水解的初期, 淀粉与酶的结合位点 较多,淀粉分子很容易被切成较小的分子,水解速 度较快,随着淀粉链变短,酶与底物的结合位点减 少,从而导致水解速度减慢,消化产物增加的趋势 变得不明显29- 30。 3结论 用鲜薯作原料直接制备抗性淀粉是可行的。木 薯抗性淀粉最佳的制备条件为:淀粉乳浓度 10%、 压热温度 120、压热时间 80 min、耐热 - 淀粉酶 添加量 1 U/g、耐热 - 淀粉酶作用时间 15.75 min, 普鲁兰酶添加量 0.83 U/g,普鲁兰酶作用时间 5.86 h、超声波处理时间 2 min,抗性淀粉的质量分 数高达 15.48%。 鲜木薯淀粉经处理后,与原淀粉相比,颗粒结 构发生了变化, 晶体类型由 A 型变为 B 型, 结晶度 增加,且消化产物的量随着抗性淀粉的增加而减 少,消化特性降低。 参考文献 1Fuentes- Zaragoza E, Riquelme- Navarrete M J, S nchez- Zapata E, et al. 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