抗性淀粉的制取与检测

1、抗性淀粉的制备和测试，内容摘要，选题背景研究内容和方法结果分析结论和结果，选题背景，到目前为止，碳水化合物仍然是人类的主要能源物质(70%左右)，碳水化合物由淀粉、抗性淀粉、非淀粉多糖(膳食纤维的主要成分)、低聚糖及糖类组成，化学结构相似，但生理效果不同。但是人类对碳水化合物，尤其是敌对淀粉的认识没有其他营养素那么明显。各国科学家将提高碳水化合物的摄取和减少脂肪的摄取作为各国的饮食指南，但如何提高碳水化合物的摄取仍然是科学上的悬而未决的问题。抗性淀粉的发现和研究将为碳水化合物的深入研究提供良好的开端。淀粉植物多糖储备物质，植物粒和大豆种子，根，块茎化学结构分类葡萄糖聚合的直链淀粉和直链淀粉。抗

2、性淀粉(Resistant Starch，RS)，抗性淀粉不被人体小肠吸收，但可以被结肠菌群分解为乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸及其分解产物。抗性淀粉对人体健康有广泛的有益作用是近年来发展起来的新概念。抗性淀粉(Physically Trapped Starch，RS1)抗性淀粉粒(RS2)老化淀粉(retrogrrade d starchrs3)，表1是基于抗诉性的淀粉分类，表2抗性淀粉在食品中的含量，食物中抗性淀粉的生理功能，饭后血糖控制，预防和治疗糖尿病(如阑尾炎、结肠炎等)肠道疾病，减少血脂，预防脂肪肝减少，控制体重(减少脂肪生成，吸收比淀粉能量少得多的矿物质，如Mg、Ca)抗性淀粉是低

3、热、高膳食纤维含量的功能性食品成分，具有重要的产业应用价值。研究内容和方法，本主题的目的和重要性，以新鲜土豆块茎为原料制造抗性淀粉的研究和制造技术包括酸分解、水处理、高压热疗、低温变质、脱水干燥等。还初步检测了抗性淀粉的产率。研究了马铃薯淀粉牛奶中淀粉浓度不同的情况下，高压热疗处理时间、温度、冷藏温度及时间不同的情况下抗性淀粉产率的变化。希望找到用土豆制造抗性淀粉的比较实用的工艺生产技术。选择土豆为原料，土豆可以用作谷物和蔬菜都是特征的主食和腐蚀剂。作为重要食品产业原料的土豆资源丰富，价格低廉的土豆块茎含有很多淀粉，淀粉比例高(约21%)RS3抗性淀粉(容易老化)，表3土豆，干土豆及其他食品成

4、分(每100克可食用部分)，抗性淀粉的制备原理，抗性淀粉主要适合制备非颗粒型RS3。抗性淀粉主要是直接链土豆淀粉形成的结晶老化土豆淀粉。这种抗性淀粉是因为淀粉分子在凝固过程中按顺序重组成晶体结构。结晶区的出现阻止了淀粉酶在结晶区附近的葡萄糖原结合，阻止了淀粉酶活性期的结合部分与淀粉分子结合，使淀粉酶不能完全发挥作用，从而导致酶水解性。制造工艺、抗性淀粉含量检测方法，抗性淀粉含量测定的代表性方法是Englyst方法及其修正方法。根据Englyst法分析抗性淀粉含量的2g(干、重)粉末产品在一定浓度的-淀粉酶(200U)37下保温水解120分钟内将消化淀粉转化为葡萄糖。降低PH值，温度到20 停止

5、酶活性。然后加入体积为4倍的80%(V/V)乙醇溶液，在室温下加入1h，离心沉淀(2500g，10min)，丢弃上等液。用80%(V/V)的乙醇清洗残留物3次，用绝对乙醇清洗1次后离心力。冷冻干燥和计量残留物，测定水分含量，求出残留物的干燥重量。抗性淀粉含量在RS (%)=残留的重量(干重量)/初始重量(干重量)100以下的实验中，抗性淀粉检测用此方法测定，结果分析，土豆淀粉牛奶浓度及热疗高压处理时间与抗性淀粉产量关系的研究，调整土豆淀粉牛奶浓度(25%-45%)。固定式稀盐酸占土豆淀粉重量的3%，解除酸30分钟，恒温水浴的沸水浴1小时。高压灭菌锅控制高压热疗，温度120 处理，高温高压处理时

6、间(10 60分钟)。然后取出，放入-18冷冻室，保存30h。在最后60 干燥。抗性淀粉产率为表，结果分析，(1)马铃薯淀粉牛奶浓度对抗性淀粉产率的影响为10分钟、20分钟等很短的时间内，低马铃薯淀粉浓度样品中扩展的马铃薯淀粉分子相互接触的频率高，抗性淀粉的产率高。可以看出，土豆淀粉牛奶的35%在高热高压30分钟内抗性淀粉产率最高，为27.7%。40min类似于30min。如50min、60min所示，产出率超过最高值后，情况再次类似于10min、20min。马铃薯淀粉含水量不同，抗性淀粉的产量变化明显。水和土豆淀粉的比例，影响土豆淀粉链能否充分扩张的空间效应，如果土豆淀粉浓度太高，粘度比较大

7、，土豆淀粉糊化后分子链相互影响，很难按顺序排列，结晶；如果土豆淀粉浓度太低，延伸的土豆淀粉分子很难相互接触，很难按顺序排列，如果分子不容易相互结合，老化速度就会很慢。水分过高或过低对抗性淀粉的形成不利，水分含量适中的土豆淀粉液充分糊化后，分子的结合容易，抗性淀粉产量增加。(2)高热高压处理时间对抗性淀粉产率的影响，35%土豆淀粉牛奶浓度条件，高热高压处理时间影响土豆淀粉链的完全扩张程度，随着高热高压处理时间的延长，抗性土豆淀粉的产率增加，但高热高压时间过长，也产生了分解土豆淀粉链的效果，如果土豆淀粉链太短，对抗性土豆淀粉的形成不利。高温对抗性淀粉产率的影响：土豆淀粉牛奶浓度35%，稀盐酸对土豆

8、淀粉重量3%，酸水解30分钟，沸水浴1小时，高温处理时间30分钟，-18 储存30h，60 干燥。高温处理时间不变，温度从100 变化到120 ，抗性淀粉产率关系的研究：结果可以看作是线性上升趋势，高温使淀粉分子进一步扩大，彼此容易接触，最终结晶率提高。抗性马铃薯淀粉的产量随高热高压温度的增加而增加。土豆淀粉牛奶浓度35%，4 冷藏时间对抗性淀粉产量的影响：土豆淀粉牛奶浓度35%，稀盐酸对土豆淀粉重量3%，酸水解30分钟，沸水浴1小时，温度120，处理时间30分钟，4 储存，60 干燥。4 冷藏后10 60分钟的变化与抗性淀粉产率关系的研究：结果分析表明，冷藏时间越长，抗性淀粉产率越高，但冷藏

9、48h后抗性淀粉产率增加。这主要是在糊化后决定马铃薯淀粉的两个阶段，即结晶核生成和结晶生长。首先是直链马铃薯淀粉分子结构发生变化，形成结晶核。冷却到一定温度后，土豆淀粉分子开始慢慢结晶。因此，直链淀粉或直链淀粉等老化需要与分子自动取向相互靠近，才能逐渐形成晶体的过程。太长的冷藏时间抗性淀粉不再增加。对抗性淀粉产量的，-18 冻结时间的影响：土豆淀粉牛奶浓度35%，稀释盐酸量为土豆淀粉重量的3%，酸分解30米，沸水浴1h，温度120，处理时间30分钟，-18 储存，60 干燥。-18 冻结，时间变化10 60分钟与抗性淀粉收率关系的研究：结果分析，-18 冻结条件与4 冷藏条件相比，抗性淀粉转换

10、速度更快，在30h时抗性淀粉产率达到高值。这可能是因为在零下-18 的低温环境下，淀粉糊中的水分子形成小的冰晶，在淀粉糊中析出，直线链分子之间的距离缩短，氢键容易形成，抗性淀粉含量提高。与冷藏一样，延长冷冻时间对抗性淀粉生成的影响较小。干燥温度对抗性淀粉产量的影响：土豆淀粉牛奶浓度35%，稀盐酸占土豆淀粉重量的3%，酸水解30分钟，沸水浴1小时。高温处理温度120，时间30分钟，-18 冷冻室保管30h。40、50、60、70、80 几种温度条件下干燥与抗性淀粉产率关系的研究：结果分析表明，在低温干燥条件下，抗性淀粉的形成有利于抗性淀粉的形成，其中，在60 干燥条件下，抗性淀粉的产率最高，这样

11、的结果有利于工业生产，降低能耗，降低生产成本。稀盐酸量对抗性淀粉产量的影响：土豆淀粉牛奶浓度为35%，酸水解30分钟，沸水浴1小时，高温120，时间30分钟，-18 储存30h，最后60 干燥。盐酸的使用在1%7%之间变化，与抗性淀粉产率关系的研究：结果分析了盐酸的使用决定了淀粉水解程度，RS产率随着盐酸用量的增加，初期增加，3%盐酸的使用达到了顶峰。然后下降。水解太强，淀粉不好整理，不利于形成抗性淀粉。酸水解时间对抗性淀粉产率的影响：马铃薯淀粉牛奶浓度为35%，稀盐酸对马铃薯淀粉重量为3%，沸水浴1h，高温120，加工时间为30min，-18 储存30h，60 干燥。酸水解时间在10 60分

12、钟之间与抗性淀粉产率关系的研究：结果分析，酸水解时间延长，RS产率在30分钟内出现最大值，然后逐渐减少。一定的酸水解时间有助于完全水解无定形淀粉，但如果酸水解时间长，淀粉分子链就不能水解，井不易引起分子重排。酸的数量和酸的分解时间一起影响淀粉水解程度，水解程度太大，水解淀粉链太短，淀粉糊化后在溶液中不容易形成比较活泼有序的排列，不容易形成抗性淀粉。水解低时淀粉链太长，排序不容易，影响抗性淀粉的形成。4 .结论及结果，(1)马铃薯抗性淀粉提取过程中淀粉的最佳水分含量为35%(质量分数)，最佳热疗高压处理温度为120 ，时间为30分钟；(2)在冷冻和冷藏条件下，对抗性淀粉的形成有好处，时间适宜30小时左右，持续延长时间对提高保持率几乎没有影响。(3)低干燥温度有利于抗性淀粉的形成。(4)盐酸给药3%，