一种利用微波技术制备抗性淀粉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于淀粉加工技术领域。具体涉及一种利用微波技术制备抗性淀粉的方 法。
【背景技术】
[0002] 抗性淀粉（resistantstarch,简称RS)是指在人体小肠内无法消化吸收的淀粉 (>120min)，抗性淀粉具有预防和缓解便秘、糖尿病、减肥以及促进脂类代谢等生理功能，类 似于膳食纤维只在大肠中被微生物发酵利用，促进肠道健康。淀粉糊化后在一定条件下放 置，直链淀粉可发生双螺旋结合，或刚性较强分子链，难以被消化系统的酶水解，而为抗性 淀粉中最重要的一类。与膳食纤维相比，抗性淀粉不仅有相似的潜在生理功能，而且还有独 特的理化性质：在人体大肠内可以完全被肠道微生物降解，并产生有益短链脂肪酸，有利于 人体健康.
[0003] 抗性淀粉作为一种优良的膳食营养增强剂应用于食品中。抗性淀粉为白色粉末 且无味，添加后对食品的感观和质地特性无影响；持水性低，便于加工控制；糊化温度高 (>100°C)，热稳定性高，便于作为功能性原料可添加到相关食品加工的各个领域。将抗性淀 粉应用到米面类食品中，如面包、馒头、面条等主食制品，对改善人体肠道健康及身体健康 具有重要意义。
[0004] 在湿热条件下，淀粉糊化后完全处于水合状态，直链淀粉从淀粉颗粒逸出，在溶液 中随机卷曲缠绕形成高聚物，在冷却过程中聚合物的分子链通过氢键重新聚集，形成双螺 旋结构，结晶度增加。天然淀粉通常含有支链淀粉和直链淀粉2个主要级分。其中，直链淀 粉的链结构更容易形成双螺旋结构，直链淀粉链长为l〇DP(degreeofpolymerization)为 形成双螺旋所需的最短链长，当直链淀粉的链长大于100DP时，双螺旋结构的形成被抑制， 直链淀粉的链长为10-100DP时对抗性淀粉（RS)的形成最有利。支链淀粉仅较长的外链容 易发生双螺旋，采用酶法，对支链淀粉进行脱支，增加淀粉中的直链淀粉含量，并控制直链 淀粉的链长，有利于抗性淀粉的形成。温度对于RS含量有较大影响，淀粉结晶结构形成过 程中，当温度接近玻璃化转变温度，结晶成核速度增加，但是晶体生长速度较慢，当温度增 加时，有利于晶体的生长。采用温度循环方式，在较低温度促进晶核的形成，然后在较高温 度使晶体生长速度增大，有利于晶体的形成，且晶球数量少、尺寸大且较完善。
[0005]目前抗性淀粉制备方法主要有物理法、化学法及酶法等方法。采用上述方法（本 发明也是其中之一）不仅制备的抗性淀粉含量偏低，而且淀粉经糊化或酶处理后冷却时间 需要1?30天不等，老化过程时间较长，生产效率低；化学方法制备抗性淀粉可能使产品存 在化学残留等问题，限制了产品的食品中的应用。
[0006] 微波是频率为0. 3GHz?300GHz的高频电场，极性分子或基团在高频电场中发生 响应，致使分子急剧摩擦、碰撞，物料内各部分在同一瞬间获得热量而升温。微波作用会使 物料失水，促进分子高级结构发生变化。在微波场的作用下，淀粉分子中的极性基团产生取 向并发生高频摆动，造成分子链的断裂，从而使分子量和分子尺寸减小，淀粉分子构象发生 变化，分子链的取向性增加，导致有序性增加，导致有序性增加，使抗性淀粉含量和分子链 刚性增加，有利于淀粉回生，抗性淀粉增加，酶解敏感性下降。将微波技术应用于抗性淀粉 的制备，在干燥的同时促进淀粉发生老化，有利于增加抗性淀粉含量。
[0007] 本发明以原淀粉为原料，经过充分糊化后，采用耐高温a-淀粉酶及普鲁兰酶水 解淀粉，调整淀粉分子链的链长，使淀粉的分子链达到最佳长度，随后采用低温储藏技术及 微波薄层干燥诱导分子链的有序化并干燥固化，获得抗性淀粉。产品的抗性淀粉含量高，生 产时间缩短。
【发明内容】
[0008] 本发明目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种利用微波处理及干燥技术制备 获得高纯度抗性淀粉的方法。本发明不仅工艺简单，实用性强，制备周期大大缩短，显著增 加了抗性淀粉的得率及产品抗性淀粉含量，结构稳定；可大大扩宽微波技术在食品工业中 的应用，产生明显的经济效益和社会效益。
[0009] 本发明通过以下技术方案实现：
[0010] 一种利用微波后处理技术制备抗性淀粉的方法，所述的制备方法包括淀粉预糊 化、压热处理和酶解、老化、干燥和精制步骤。依次得到终产品抗性淀粉A和高纯度抗性淀 粉B;具体制备步骤如下：
[0011] 1)淀粉的预糊化：以原淀粉（本发明指的是未改性的淀粉，下同）为原料，加入适 量的水，配制成10?30%淀粉浆，在室温下振荡5min，使淀粉与水混合为均匀的样品，将混 勾样品在80?100°C下预糊化15?45min，得到预糊化物料；
[0012] 2)压热处理及酶解：将步骤1)的预糊化物料放置于110?135°C，0.IMPa的条件 下压热处理25?40min;待物料冷却后，调整pH至5. 5?6. 5,按1?50U/g淀粉的量加 入耐高温的a-淀粉酶，在温度为80?92°C下酶解5?25min，冷却至40°C后，调整pH至 4. 5?5. 5,按4?50U/g淀粉的量加入普鲁兰酶，在温度为40?55°C下酶解4?24h，得 到分子链链长为20?120DP的链段；
[0013] 3)老化及干燥：将步骤2)所得的物料均匀的平铺于平板上，使淀粉层厚度为 0. 1?2mm，于4°C下存放3?5h，再将平板置于微波炉中，按微波剂量为0. 1?1. 6w/g物 料处理物料，当物料温度达到30?55°C后，取出所述的平板冷却至室温，于4°C条件下静置 3?5h，重复上述步骤2?4次，至淀粉中的水分含量为10?15% ;将干燥后的物料粉碎 后过100目筛，得抗性淀粉A;
[0014] 精制：在所得的抗性淀粉A中，按抗性淀粉质量与水的体积比为1:30添加水，振荡 混匀，在90?120°C下热处理0. 5?lh;再用盐酸调整淀粉溶液的pH至1. 5?2,在35-40°C 下振荡反应0. 5?lh，然后再调节淀粉溶液的pH至7?8,加入250?350U/g淀粉的胰酶， 在35-40°C下酶解90?150min，过滤，将所得滤渣用90?100°C的气流干燥10?25s至水 分含量为10?15%，粉碎，过100目筛，得到高纯度抗性淀粉B。
[0015] 上述步骤1)中所述的原淀粉选自玉米、大米、小麦、马铃薯、甘薯、蚕豆、绿豆、豌 豆原淀粉中的一种。
[0016]与现有技术相比，本发明的特点或优势在于：