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慢消化淀粉的制備及應用研究

2014-04-06 22:41:44張群
食品與生物技術學報 2014年7期
關鍵詞:淀粉類直鏈復合物

慢消化淀粉(SDS),指那些能在小腸中被完全消化吸收但速度較慢的淀粉。根據(jù)淀粉生物可利用性分類,可將其定義為在體外模擬消化條件下(pH 5,2、37℃)20~120 min內被混酶(胰α-淀粉酶、糖化酶與轉化酶)消化的淀粉營養(yǎng)片斷。慢消化淀粉被認為是一種可用于制造高品質食品的功能性配料,具有緩慢消化吸收、持續(xù)釋放能量、維持餐后血糖穩(wěn)態(tài)等特殊功能,日益成為食品科學和現(xiàn)代營養(yǎng)學領域的研究熱點。

國外對于慢消化淀粉的制備、功能特性的研究較多,如Han,Jung-Ah(2007)以蠟質玉米淀粉為原料先交聯(lián)再羥丙基化或乙酰化處理,或經(jīng)過辛烯基琥珀酸酐(OSA)酯化改性結合熱處理制備慢消化淀粉;Anne Birkett(US,20030219520)將較低直鏈淀粉含量的淀粉糊化后用分枝酶(異淀粉酶,支鏈淀粉酶)分枝,然后沉淀制備具有高結晶比率的慢消化淀粉;Ao Zihua(2007)采用β-淀粉酶,β-淀粉酶和葡萄糖苷酶,麥芽糖α-淀粉酶,轉葡糖苷酶分別制備慢消化淀粉,并對酶處理后淀粉的分子量分布及脫支鏈長度分布進行測量分析。

江南大學的江波、張根義、繆銘等人針對功能成分普遍存在的不溶于水、對光、熱敏感、易氧化分解且生物利用率低等問題,以淀粉本身的營養(yǎng)功能為基礎,通過對其結構與營養(yǎng)功能調控設計的探索,制備具有慢消化特性的新型納米淀粉粒子和軟凝聚態(tài)淀粉類復合物,創(chuàng)新了功能活性物質靶向控釋載運體系的關鍵技術,解決目前活性成分穩(wěn)態(tài)化和高效性吸收利用中存在的問題,同時實現(xiàn)了兼顧營養(yǎng)與功能的載體材料創(chuàng)新設計與應用。CN201010267795.4公開了一種提高淀粉類食品慢消化營養(yǎng)特性的加工方法,其將谷物、薯類、豆類或其相關淀粉類制品在水分25%~90%、溫度70~130℃加熱處理5~60 min,然后再經(jīng)多次溫度循環(huán)加工(在-30~50℃控制循環(huán)處理1~24 h,經(jīng)2~10次循環(huán)),從而獲得緩慢消化的淀粉類食品。CN201010142423.9公開了一種耐溫樹枝狀慢消化淀粉的生物合成方法,其利用β-淀粉酶、麥芽糖轉葡糖基酶、麥芽糖基淀粉酶、分支淀粉酶、轉葡糖苷酶的生物催化轉化技術,將不同來源的商業(yè)化淀粉,如玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉等,以新型水解-轉苷淀粉酶協(xié)同修飾重組淀粉分子鏈,從而獲得具有慢消化特性的耐溫樹枝狀淀粉。CN201010142421.X利用蔗糖酶的水解催化技術,將玉米淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉等商業(yè)化大宗淀粉產(chǎn)品,經(jīng)過糊化處理后生物法修飾重組淀粉分子鏈精細結構,從而獲得富含慢消化淀粉與抗性淀粉的低血糖淀粉衍生物,所得產(chǎn)物低血糖淀粉中慢消化淀粉與抗性淀粉的含量相比原淀粉分別超過15%與10%。CN201010018138.6利用現(xiàn)有工業(yè)用天然高分子聚合物,通過微膠囊包埋技術得到具有低血糖應答特性的控緩釋淀粉衍生物,采用乳化-內部膠凝化技術,將不同來源的商業(yè)化淀粉作為芯材,以卡拉膠或海藻酸鈉與殼聚糖復配物作為壁材,微囊化包埋處理得到10~150 μm顆粒的淀粉衍生物,不僅可作為功能配料添加開發(fā)新型的緩慢消化低血糖食品,還能作為益生菌、活性多肽等功能因子的穩(wěn)態(tài)化與靶向控緩釋的載體材料。游棟、繆銘(2013)采用乳化離子交聯(lián)法初步制備能量緩釋淀粉微球,探索各制備參數(shù)對工藝的影響,以獲得更高的慢消化淀粉含量。柴艷偉(2013)研究了高直鏈玉米淀粉與茶多酚發(fā)生自組裝形成的二元復合物,其主要通過氫鍵相互作用,茶多酚調控直鏈淀粉形成低有序結晶結構,開創(chuàng)了抗性直鏈淀粉制備慢消化淀粉的新途徑??娿懀?013)研究了葡萄皮提取物調控淀粉消化。研究發(fā)現(xiàn),葡萄皮提取物的主要成分白藜蘆醇與淀粉酶通過靜態(tài)猝滅機制結合形成復合物。張根義(2010)研究了游離脂肪酸電子橋接自組裝三元納米復合物:直鏈淀粉、蛋白質和脂肪酸,復合物是水溶性超分子,復合物中直鏈淀粉、蛋白、脂肪酸的摩爾比例為6∶1∶192,該納米復合物載體可以用來控釋脂溶性功能組分,保持穩(wěn)定性、生物活性以及提高溶解度。楊英(2009)研究了自組裝的直鏈淀粉?共軛亞油酸組合物傳輸具有生物活性的共軛亞油酸。

利用慢消化淀粉作為功能性原輔料開發(fā)低血糖健康食品、能量緩釋食品、營養(yǎng)因子靶向控釋載體材料等,不僅可增強傳統(tǒng)居民膳食的保健功能,也為淀粉類原料的高值化加工提供了新途徑,具有廣泛的應用前景。

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