慢消化淀粉的制備及應用研究

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、持續釋放能量、維持餐后血糖穩態等特殊功能，日益成為食品科學和現代營養學領域的研究熱點。

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再羥丙基化或乙酰化處理，或經過辛烯基琥珀酸酐（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，以淀粉本身的營養功能為基礎，通過對其結構與營養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淀粉類復合物，創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態化和高效性吸收利用中存在的問題，同時實現了兼顧營養與功能的載體材料創新設計與應用。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，然后再經多次溫度循環加工（在-30～50℃控制循環處理1～24 h，經2～10次循環），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、甘薯淀粉等商業化大宗淀粉產品，經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利用現有工業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態化與靶向控緩釋的載體材料。游棟、繆銘（2013）采用乳化離子交聯法初步制備能量緩釋淀粉微球，探索各制備參數對工藝的影響，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，開創了抗性直鏈淀粉制備慢消化淀粉的新途徑。繆銘（2013）研究了葡萄皮提取物調控淀粉消化。研究發現，葡萄皮提取物的主要成分白藜蘆醇與淀粉酶通過靜態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低血糖健康食品、能量緩釋食品、營養因子靶向控釋載體材料等，不僅可增強傳統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。