抗性淀粉的類型及其制備技術研究進展

張婧婷

（江蘇科技大學糧食學院，江蘇鎮江 212100）

淀粉是一類以葡萄糖為結構單元的聚合多糖，被唾液淀粉酶分解成麥芽糖后會進一步被分解成葡萄糖，可為機體提供能量。世界糧農組織將一類在健康小腸中不被吸收的淀粉及其降解產物定義為抗性淀粉（Resistant Starch），它是一種新型的功能因子。抗性淀粉在胃和小腸內不能被消化分解，但經過結腸時會被細菌發酵產生大量短鏈脂肪酸，從而能刺激腸道上皮細胞的生長發育，因此可保持腸道健康，減少某些疾病的發生；此外，抗性淀粉又可以刺激腸道有益菌群的發育，減少腸道病原菌的生產，進而能改善腸道菌群的pH。研究表明，抗性淀粉在對人體控制血糖、降低血脂、促進礦物質吸收等方面也具有明顯功效。

王倩等[1]對來自山西、青海、甘肅、內蒙古等地的北方春糜子區的80 份黍稷進行抗性淀粉含量檢測，發現不同省份黍稷的抗性淀粉含量有明顯差異，這說明植物的抗性淀粉含量除了與自身遺傳特性有關外，與生長環境條件也有關。劉素君等[2]通過研究河南主推的30 個小麥品種抗性淀粉含量情況，發現所有影響因素中環境因素高于基因因素，通過提高小麥栽培條件、優化栽培技術，可生產出高抗性淀粉含量的小麥。

基于抗性淀粉在對人體控制血糖、降低血脂、調節腸道菌群、保持腸道健康等方面的良好作用，目前對抗性淀粉的研究已經取得很多成果，這些成果為抗性淀粉在食品研究開發、生產應用等方面提供了重要的專業基礎。

1 抗性淀粉的類型

1982 年，Hans Englyst 首次發現不能被酶解的淀粉，并將其命名為抗性淀粉。根據抗性淀粉的來源和酶解機制的不同，可將抗性淀粉分為以下5 類。

1.1 物理包埋淀粉（RS1）

淀粉是植物發育過程中重要的能源物質，常見于植物種子和塊莖中。淀粉一般以顆粒狀態存在于植物體內，包括以單粒狀態存在的玉米、小麥等，或以單粒顆粒的聚合體復粒存在的稻谷和燕麥等。物理包埋抗性淀粉是由于機械加工而使淀粉顆粒發生物理屏蔽，被鎖在植物細胞壁上不能為淀粉酶所作用的部分，常見于輕度碾磨的谷類、豆類等中。在通過一定的咀嚼和研磨后擴大與酶的接觸面，可以使部分物理包埋抗性淀粉消化。

1.2 天然抗性淀粉顆粒（RS2）

天然抗性淀粉顆粒主要由支鏈淀粉和直鏈淀粉構成，存在于未成熟的綠皮香蕉、馬鈴薯、未加工的豌豆等具有緊密結構的天然食物中。通過衍射圖譜觀測，天然抗性淀粉顆粒結晶類型主要有A 型（玉米淀粉顆粒）、B 型（馬鈴薯淀粉顆粒）、C 型（即A+B 型，介于 A、B 型的中間型，豆類為此類型）、V型（直鏈淀粉和脂質的復合物）等，其中B 型、C 型結晶結構更加緊密，抗酶解性更強[3]。天然抗性淀粉顆粒最主要的來源是青香蕉，其含量與香蕉品種、成熟度有關，成熟度越高，天然抗性淀粉顆粒含量越低。

天然抗性淀粉顆粒在加熱條件下，淀粉顆粒會發生溶脹糊化現象，進而轉變為可消化的淀粉。針對天然抗性淀粉顆粒在高溫條件下容易降解，可以被利用的特性，可將其改性為回生抗性淀粉或化學型抗性淀粉。

1.3 回生抗性淀粉（RS3）

回生抗性淀粉是指淀粉類食物在一定條件下，淀粉顆粒結構被破壞，直鏈淀粉和水形成凝膠發生糊化，待冷卻后，直鏈淀粉分子間發生纏繞形成螺旋結構，重新結晶，使得結構更為緊密，淀粉酶更難與其接觸，不易發生酶解。在冷米飯和冷的面包等食物中，都含有較多的回生抗性淀粉。

通過“解構”淀粉分子成短鏈分子，重新“構造”這些分子來增加回生抗性淀粉濃度，可提高回生抗性淀粉得率。一定溫度的液體乳溶液在酶或者酸作用下可切斷分子中α-1，6 糖苷鍵，提高直鏈淀粉比例，同時抗性淀粉原有結構被打破，回生階段形成緊密結構；非抗性淀粉在酶作用下分解可提高回生抗性淀粉的純度。

與其他類型淀粉相比，回生抗性淀粉熱穩定性好，其結構性能穩定、持水性低、透明度低、顏色乳白、顆粒細膩、口感醇厚。與膳食纖維相比，回生抗性淀粉能保持食物本身的味道與色澤，不會產生異味，有利于提高產品品質。因此回生抗性淀粉具有巨大的應用價值。

1.4 化學改性淀粉（RS4）

化學改性淀粉指通過酯化、醚化或交聯等修飾作用產生新官能團的一類淀粉。常見的酯化劑有檸檬酸，檸檬酸經過脫水能夠形成酸酐官能團，酸酐和淀粉中的羥基官能團發生酯化反應形成具有檸檬酸的淀粉酯，酯化后的官能團空間位阻較大，能夠減少酶對其的降解性，增加淀粉的抗酶解性，提高抗性淀粉含量。SHIMOTOYODOME[4]等分別用未改性淀粉和改性淀粉（羥丙基二淀粉磷酸酯）喂養高脂肪肥胖小鼠，發現經過改性的抗性淀粉比未改性的更能促進小鼠肝臟脂肪氧化相關基因表達，表現出更高的脂肪利用，同時血液中胰島素含量下降，改性抗性淀粉組降低了葡萄糖依賴性促胰島素多肽。結果表明，改性抗性淀粉可以減弱因高脂肪引發的肥胖問題。

1.5 直鏈淀粉—脂類復合物（RS5）

直鏈淀粉—脂類復合物主要是指淀粉和脂肪酸或脂肪醇等在加工過程中形成的復合物，也稱第5類抗性淀粉。直鏈淀粉—脂類復合物的形成機理如下：配體誘導淀粉分子構象從線性結構變成螺旋結構，外側葡萄糖分子親水基與水分子形成氫鍵，疏水基則促使螺旋腔水分子排除，疏水基脂質進入螺旋腔，最后形成外部具有親水性而內部含有脂質物質的淀粉脂質復合物。造成直鏈淀粉—脂類化合物具有抗酶解性的原因主要如下：脂質物質的加入改變了淀粉分子原來的結構，螺旋狀結構減少了淀粉分子的膨脹，與消化酶接觸面積的減少降低了對消化酶的敏感性。

與其他類型抗性淀粉相比，直鏈淀粉—脂類復合物可在實驗室條件可控的情況下制備。項豐娟等[5]利用體外發酵模型研究了抗性淀粉對人體腸道常見微生物的影響，發現制備得到的直鏈淀粉—脂類復合物要比商業化的天然抗性淀粉顆粒更具有益生作用，不僅可顯著增加乳酸菌、雙歧桿菌和擬桿菌等有益微生物的數量，而且能有效抑制人類常見的腸道致病菌如腸桿菌、腸球菌和氣莢膜梭菌等的增殖；天然抗性淀粉顆粒和直鏈淀粉—脂類復合物組產生的發酵液pH 分別為6.39 和4.7，而較低的pH發酵液更利于抑制有害微生物；天然抗性淀粉顆粒和直鏈淀粉—脂類復合物組的益生元指數分別為10.67 和13.08（益生元指數主要衡量益生元物質的益生能力，指數越高益生作用越強）。秦仁炳等[6]制得脫支高直鏈淀粉與脂肪酸月桂酸的復合物，此復合物為V 型晶體和 B 型晶體的混合物。通過體外模擬消化過程，觀察高壓條件對抗性淀粉的影響，發現經過高壓處理的復合物晶體的結構未發生改變，但是在高壓條件下水分子會進入淀粉顆粒內部，使得結晶區的螺旋結構打開，導致其結晶度降低，促進直鏈淀粉—脂類復合物淀粉消化。

2 抗性淀粉的制備技術

2.1 抗性淀粉的物理制備方法

影響抗性淀粉形成的物理因素有壓熱溫度、回生時間和溫度、淀粉乳液濃度、水分含量、直鏈淀粉含量等。一定的壓熱溫度可以促使淀粉溶液中淀粉分子的充分伸展，利于分子間形成氫鍵，而溫度過高則會導致淀粉顆粒破裂，使得形成的氫鍵分子開始斷裂，不利于抗性淀粉的形成。回生溫度在低溫時可以加速晶核與晶體的生長，進而能加速抗性淀粉的形成。范會平等[7]在對紫甘薯全粉制作的面條進行冷凍處理的研究中發現，面粉中的抗性淀粉含量隨著冷凍時間的延長呈上升趨勢，在冷凍20 h 時含量最高，但持續的低溫會阻礙淀粉分子的移動，從而會阻斷淀粉的回生。一定濃度的淀粉乳液中的淀粉顆粒吸水會膨脹，但如果溶液濃度過高則會導致膨脹結晶受阻，不利于抗性淀粉分子的生成。直鏈淀粉含量也會影響抗性淀粉得率，兩者成正相關，即直鏈淀粉含量越高越利于淀粉老化，制成的抗性淀粉含量也越高。因此，適宜的溫度、一定的乳液濃度和處理時間可確保淀粉溶液中淀粉分子發生解離，重新排列成緊密的晶體結構。與其他處理方式相比，用物理方法制備的抗性淀粉因不添加任何化學試劑，其安全性能更好。

2.1.1 熱加工技術

熱加工是提高抗性淀粉含量的一種常用方法，主要有濕熱法、壓熱法和擠壓法等。

濕熱法是指在水分低于35%，溫度在84～120℃的通風爐中，對淀粉進行一段時間的濕熱處理，促使淀粉發生原結晶結構破壞、結構解離、以及晶體結構重新排布。HUNG 等[8]研究發現，大米淀粉經過濕熱處理和退火處理后血糖指數（GI）顯著降低，其抗性淀粉含量可達23.9%和26.9%。PTB 等[9]對甘薯淀粉的濕熱處理研究也得到了類似結論。抗性淀粉含量能顯著提高的主要原因在于，濕熱處理利于雙螺旋結構的有序形成，使得分子鏈間的作用增強，結構更為緊密。

壓熱法是指在高溫、高壓下使淀粉發生糊化，生成淀粉凝膠，再低溫使淀粉回生，生成抗性淀粉。李一博等[10]分析了不同條件下用壓熱法制備的蠶豆抗性淀粉含量，結果表明當淀粉乳液濃度為31%，在121 ℃壓熱 38 min，在 4 ℃回生 32 h 后，得到的抗性淀粉含量最高，為26.8%。結構表征顯示A 型蠶豆橢圓淀粉在壓熱條件下會變為C 型不規則層狀或塊狀結構，分子間會生成大量氫鍵，從而結構更為穩定。

擠壓法是一種新型抗性淀粉熱加工技術，主要利用擠壓過程中產生的高壓、高溫、剪切力等，對物料進行物理改性，整個過程具有作用時間短、高效、污染少、可連續操作等優點。擠壓過程中，支鏈淀粉發生部分降解，短的直鏈淀粉重新排列，生成抗性淀粉。如擠壓膨化燕麥粉，物料在螺旋桿輸送時一直受到擠壓作用，物料在高溫、高剪切、低水分狀態下瞬間被膨化，隨后被擠出冷卻到室溫，再經冷凍干燥后抗性淀粉含量得到增加。而SHRESTHA 等[11]測得擠壓后物料抗性淀粉含量發生下降，可能是因為螺旋桿在高速旋轉狀態下淀粉顆粒被過度剪切，抗性淀粉轉變為可消化淀粉。因此，采用擠壓法制備抗性淀粉，與原料、擠壓機轉速、運行溫度、物料含水量等均相關，需在后期實驗中進一步優化實驗條件，以便獲得最佳工藝效果。

陳平生等[12]研究了不同熱加工技術對青香蕉中抗性淀粉保留率及其理化性質的影響，發現不同加熱方式均能夠降低抗性淀粉含量，促使抗性淀粉轉化為可消化淀粉，其中濕熱處理抗性淀粉的轉換更多。濕熱處理能顯著降低淀粉的外觀亮度；干熱處理則能降低淀粉膨脹度和增加持水性，顯著改變淀粉顆粒結構，促使淀粉顆粒親水基團暴露。

2.1.2 非熱加工技術

用熱加工技術制備抗性淀粉時，會因部分物質的熱不穩定性，造成口感、風味、質地的差別。謝三都等[13]研究發現，用壓熱法處理雖然能制得高含量的抗性淀粉，但是所得抗性淀粉口感變差、質地變硬，不利于后期的加工利用。因此，非熱加工技術逐漸成為食品加工領域的熱點，其溫和快速的處理條件可有效避免物質受高溫影響，最大程度地保持食品品質。常見的非加熱工藝有超聲波技術、超高壓技術、微波處理技術、電子束輻照技術和低溫等離子技術等。

超聲波技術主要是利用超聲波對溶液中的淀粉顆粒進行震蕩、消解，乳溶液產生的氣泡崩潰誘導淀粉顆粒產生壓力梯度和速度，產生的剪切力把淀粉顆粒切割成短鏈淀粉，短鏈淀粉重新形成抗性淀粉。連喜軍等[14]研究超聲波對甘薯抗性淀粉生產的影響時發現，經過超聲處理的抗性淀粉得率為8.2%，比未經超聲處理的得率2.5%提高了2.28 倍。用超聲波技術與其他一些技術進行聯合處理，可制得更高得率的抗性淀粉。

超高壓技術是指在高壓狀態下淀粉顆粒內部晶體結構發生瓦解，淀粉糊化，從而使其抗性淀粉含量得到提高。超高壓技術可快速、均勻地作用于食品，其作用時間短、破壞性小，因此對食品的感官品質影響小。超高壓技術的商業化應用程度較高，已被廣泛用于食品領域。劉樹興等[15]研究淀粉乳液濃度為20%，在450 MPa 的壓力下作用10 min 后得到的抗性淀粉的平均得率達9.85%。周中凱等[16]發現在200～600 MPa 的高壓作用下，抗性淀粉消化率隨著壓力的增加而不斷下降，其中分子內部結構的有序性是影響消化的主要因素。一定高壓處理可以促使淀粉分子有序排布，形成結構更為緊密的結晶體；不過壓力越高，越不利于形成抗性淀粉，高壓力會破壞抗性分子的結構，使其變成可被酶解的短鏈分子。

微波處理法是在微波誘導處理下，淀粉分子構象發生改變，導致其結構松弛，從而加速了直鏈淀粉從淀粉顆粒中游離出來，并導致直鏈淀粉和支鏈淀粉分支為短鏈，低溫老化階段利于結晶重排，形成較強抗酶性的結構[17]。林姍等[18]以速凍鮮蓮為原料，采用微波法制備蓮子抗性淀粉，在微波功率640 W、微波時間120 s 的條件下，抗性淀粉得率較高；雖然微波處理法的抗性淀粉得率低于常規方法（用壓熱法等得到的得率），但此法具有工藝時間短、操作流程簡單等優點，適合大批量制備和工業化操作。牛黎莉等[19]用掃描電子顯微鏡、粘度儀對經過微波處理前后的馬鈴薯淀粉進行檢測，發現經過微波輻射處理后抗性淀粉含量增加，淀粉表面結構被破壞且相關性質發生改變，如膨脹度、溶解度、黏度降低，熱糊穩定性、凝結性和沉降性提高。

電子束輻照技術是利用電子加速器產生的高能脈沖電子束射線作用于淀粉粒，使自由基重新組合，形成新的分子結構，改變淀粉原來的理化特性。此技術操作可控性強，無殘留物質生成，適宜大面積規模化生產[20]。劉家宏等[21]對粒徑100 目的苦蕎淀粉采用劑量3 kGy 輻照15 s，發現苦蕎抗性淀粉含量達27.4 %，對其含量的影響因素從大到小依次為淀粉粒徑＞輻照劑量＞輻照時間。這可能是輻照后，直鏈淀粉浸出率增加，糊化后的直鏈淀粉能夠形成更有序的雙螺旋結構，穩定和完整的結晶結構提高了抗性淀粉的比例。

低溫等離子技術能夠引起化學變化，在食品領域應用廣泛。閆斯亮等[22]發現一定強度的的低溫等離子（DBO）處理可以造成香蕉淀粉顆粒發生分解和解聚，不僅其抗性淀粉含量得到提高，其理化性質也得到了改變。

2.2 抗性淀粉的化學制備技術

抗性淀粉的化學制備技術主要有酶法、酸法、酯化、醚化、交聯化等改性手段。

2.2.1 酶法

利用生物酶改性淀粉也是制備抗性淀粉得常用手段。生物酶反應效率高、底物專一性強，是食品領域的研究熱點。常用的生物酶主要是水解酶，如α-淀粉酶、β- 淀粉酶、普魯蘭酶等。

淀粉分支酶是一種糖苷水解酶，可水解淀粉分子中的α-1，4 糖苷鍵，促使淀粉生成α-1，6 糖苷鍵，屬于α- 淀粉酶家族的一員。MIAO 等[23]發現經過淀粉酶解改性后，淀粉的化學結構變化不顯著，但是引入大分子基團，淀粉酶與淀粉分子接觸敏感性降低，利于生成更多抗性淀粉。LI 等[24]也發現同樣的規律，與對照組相比，淀粉分支酶處理后改性淀粉的消化速率降低，抗性淀粉含量顯著提高，改性淀粉更穩定。MARTINEZ 等[25]發現，淀粉分支酶與麥芽糖淀粉酶協同改性所得產物具有更強的抗消化性。

普魯蘭酶是制備抗性淀粉中最常用的酶。冷志富等[26]以普通玉米淀粉為材料，采用普魯蘭酶響應面優化法制備玉米抗性淀粉，得到最佳酶加量20 U/g、酶解時間24 h。張振等[27]用普魯蘭酶法制備得到小米抗性淀粉最高得率13.16%。朱木林等[28]采用普魯蘭酶對甘薯淀粉進行脫支處理制備甘薯抗性淀粉，并在單因素試驗基礎上進行正交試驗，得到的最佳制備工藝條件為：普魯蘭酶用量240 ASPU/g、淀粉乳含量10 g/100 g、脫支時間72 h、反應溫度55 ℃、-20 ℃下凝沉48 h，在此條件下得到的甘薯抗性淀粉含量為35.23%，與用其他方法制備的甘薯抗性淀粉得率相比有較大提高。

目前僅用酶法來制備抗性淀粉的工藝較少，一般都是通過物理手段和酶法聯合使用來提高抗性淀粉含量，比如常見的超聲波—酶法、擠壓—酶法、壓熱—酶法、超高壓—酶法等。

2.2.2 酸法

酸法制備技術是指淀粉在酸性條件下釋放出游離直鏈淀粉，直鏈淀粉形成直鏈和支鏈，低分子量直鏈產生線性鏈，進而排序形成更多雙螺旋結構和結晶區域，隨著酸水解程度的加深，結晶區域發生緩慢水解，重新排序，形成更為精密的結構[29]。

邵穎等[30]選用較優參數做正交實驗，其中質量分數25%的板栗乳在體積分數為1.5%的鹽酸中酸解3 h，得到的抗性淀粉含量較高且抗氧化性能較好。尹秀華等[31]用檸檬酸、乳酸和磷酸制備抗性淀粉，發現不同的酸根離子和pH 對抗性淀粉性質的不同影響，檸檬法和磷酸法酸度高，樣品的凍融穩定性和持水性低，乳酸法則相反。PHAM 等[32]用檸檬酸、醋酸和乳酸處理大米淀粉，發現用檸檬酸得到的抗性淀粉含量最高，同時酸濃度與脫支效果成線性關系，低濃度酸處理的脫支效果一般，但濃度過高對設備的要求又較高，因此多將酸法與其他方法聯合使用，比如酸法—超聲波、壓熱—酸等，其中酸處理主要起到一個廣泛脫支的目的。

2.2.3 酯化、醚化和交聯化

部分淀粉經過化學改性和修飾后，可在淀粉分子中引入一些化學官能團，由于化學官能團的結構較大會占據部分空間，或是引入的官能團導致結構分子改變，從而限制了淀粉酶的作用，使得淀粉具有抗酶解作用。官能團最常見的改性方法有酯化、醚化和交聯化處理。

酯化處理是指淀粉羥基和酸性物質羧基脫水酯化。錢大鈞等[33]通過正交試驗制備醋酸酯淀粉，得到最優工藝條件：玉米淀粉溶液pH 為10，溫度38 ℃的體系中反應2 h，醋酸乙烯酯用量60 mL 的時候效果最好，改性后淀粉理化性質得到改善。ZHANG 等[34]將辛烯基琥珀酸和木薯淀粉酯化處理，引入酯羰基分子中，發現酯化處理提高了抗性淀粉的含量，掃描結果顯示酯化后的淀粉各項溫度指標低于天然淀粉，對淀粉形態和結晶狀態影響不大。

戰曉鳳等[35]利用醚化劑環氧丙烷制得羥丙基豌豆淀粉，屬于醚化淀粉，后又進行二次改性，選擇交聯劑三偏磷酸鈉，制得羥丙基交聯豌豆淀粉。與未改性的豌豆淀粉比，羥丙基淀粉中的抗性淀粉含量增加了14.9%，經羥丙基交聯化抗性淀粉含量增加更為明顯，達44.47%。醚化和交聯化處理引入羥丙基基團，增大了空間位阻，不利于淀粉酶和淀粉分子的結合，從而能能有效避免淀粉被酶解。

牛博文等[36]用酯化、醚化、交聯化3 種化學方法制備抗性淀粉，研究其性質及表征特征，發現經過3種化學方法的改性，抗性淀粉的抗酶解性能都得到增強，持水性醚化淀粉最高；酯化淀粉和醚化淀粉透光率增加，交聯淀粉卻降低；醚化淀粉凍融性最佳；表征特征中，酯化和交聯化處理后淀粉外結構被破壞，醚化淀粉能保持原結構。

2.3 聯合處理

單一手段處理得到的抗性淀粉的結構可能會比較分散，或者得率比較低，通過多種手段聯合處理可以有效提高抗性淀粉的品質和得率，常見的手段有壓熱－酶法、微波—酶法、超聲波—濕法加酸水解、超聲波—微波輔助酶解等。

池明亮等[37]采用壓熱酶法制備青芒果抗性淀粉，在壓熱條件和α- 淀粉酶、普魯蘭酶的作用下，青芒果抗性淀粉得率為7.68%。楊玥熹等[38]研究芡實中的抗性淀粉發現，純化后的芡實抗性淀粉純度＞80%，顆粒呈多孔狀。相比于壓熱法和雙酶法，用酶－壓熱法得到的芡實抗性淀粉糊化溫度范圍最窄，純度居中。

謝三都等[13]利用酶—壓熱法優化工藝制得的淮山藥RS3 抗性淀粉得率（20.7±0.26）%，但存在口感差、質地硬、風味干澀等問題，因此在后期生產中，不僅要考慮抗性淀粉含量，更要兼顧產品品質。張翔等[39]發現經過壓熱—酶處理的混合抗性淀粉比單一品種的抗性淀粉凍融穩定性更強。

張守花等[40]采用響應面優化試驗，確定在超聲波—微波輔助酶解條件下，制備小麥抗性淀粉的最優工藝參數是：超聲時間 41 min、微波時間140 s，普魯蘭酶添加量 10.2 U/g、酶解時間 7.2 h。楊帆等[41]采用100 W 的超聲波處理淀粉水溶液，放入濕熱反應罐中密閉平衡24 h，結合0.15 mol/L 的檸檬酸水解法制備抗性淀粉，發現超聲波—濕熱法結合水酸解法制得的抗性淀粉結構內部緊密、水分子不易進入，且具有良好的理化性質（含水量低、溶解性小，熱穩定性好）。周定婷等通過X 射線衍射圖發現，典型C 型結構的豌豆淀粉在經過超聲—高壓聯合處理后，豌豆淀粉中的A 型結構會被破壞，B 型結構則有所保留且更為緊密、不易被酶水解；經超聲—高壓處理的抗性淀粉在體外消化過程中，觀察到抗性淀粉的無定形區被破壞，相對結晶度隨著消化時間的增加而變大，不易被酶解作用。

胡方洋等[42]分別用濕熱—超聲法、濕熱——酶解法、濕熱—微波法、二次循環濕熱法 4 種工藝制備了玉米抗性淀粉，其中用濕熱酶法和濕熱超聲法得到的抗性淀粉的得率要比其他兩種工藝高，主要是因為酶通過酶解作用促使淀粉破裂，超聲波產生的作用力促使淀粉分子發生斷鏈，利于氫鍵形成，后期的老化過程更利于生產抗性淀粉；另外兩種方法先經過糊化過程，氫鍵斷裂與締合程度不如酶、超聲波處理得率高。

2.4 生物改進法

除了通過物理手段、化學改性手段增加抗性淀粉含量外，還可通過基因改良方式，培育高抗性淀粉植株來獲得遺傳優良的產品。

我國首個高抗性淀粉功能性粳稻籽粒降糖稻1號，前期通過化學誘變劑處理籽粒，后期利用傳統育種技術培育，獲得多種植株，經過田間多代培養和室內鑒定培育后，獲得能夠穩定遺傳高抗性淀粉的植株，其抗性淀粉含量高于普通大米20 倍以上，并且成功定位控制抗性淀粉的基因sbe3-rs[43-44]，但其口感較差，制得的米飯較硬。后又以降糖稻1 號為母本，和秀水123 雜交，通過系譜法選育高富含抗性淀粉水稻品種優糖稻2 號，并且成功定位抗性淀粉主效基因。粳稻降糖稻1 號和優糖稻2 號都屬于低血糖食物，但優糖稻2 號更為高產和優質。

秦海霞等[45]研究遺傳背景相同的7 種小麥籽粒，發現基因型硬度為 Pina-D1a /Pinb-D1b 的抗性淀粉含量最高，是其他基因型的2.43 倍，這為后期開發高抗性淀粉提供了理論依據。高抗性淀粉含量的突變體RSlll[46]是以雜交水稻恢復系R7954 為原始材料，經過航天誘變處理后，從M2 群體15 000多柱（株）體篩選出來的。VIDA 等[47]發現基因的類型會影響抗性淀粉的含量，EERLINGEN 等[48]發現分子平均聚合度越小，抗性淀粉含量越低。

3 抗性淀粉的功效及應用

隨著人們生活水平的日益提升，主食越來精細，多油、多鹽、多糖等不良飲食習慣逐步凸顯，“三高”等慢性疾病越來越年輕化，飲食導致的身體代謝疾病正逐年提高，已成為影響人體健康的主要因素。抗性淀粉因不會被人體胃和小腸消化吸收，增加了飽腹感，減少了能量提供，對控制體重具有作用。抗性淀粉能夠提高機體對胰島素的敏感性，有效維持用餐后血糖的濃度，促進高血糖脂的代謝。糖尿病患者食用抗性淀粉大米后體內血糖水平較低，大米消化吸收較慢，可以有效控制患者的血糖濃度[49]。陳彥君等[50]建立高糖高脂小鼠模型，探討多元復合淀粉對糖脂代謝的作用機制，測得經過復合抗性淀粉喂養的小鼠的體質量、血清中的總膽固醇（Total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglyceride，TG）等指標顯著下降，小鼠對糖脂代謝的速度得到增加。薏苡仁抗性淀粉對調節腸道菌群具有促進作用[51]。此外，抗性淀粉還可促進微量元素的吸收，楊參[52]測得甘薯抗性淀粉可增加大鼠對常見礦物質鈣、鎂、鐵、鋅的吸收。抗性淀粉具有調節血糖血脂、改善腸道、促進礦物元素吸收等功能，對保障人體健康有積極影響。

抗性淀粉已在食品領域得到廣泛應用，可應用于各種米、面等制品中。面團中添加5%左右的抗性淀粉，可以改善面條的色澤，降低面條的黏彈性[53]；含有25%玉米抗性淀粉的質構米，感官評價更高[54]；普通面粉中添加4%的板栗RS3，制得低血糖指數值的面條，感官評價和質構參數結果較好[55]；添加10 %的抗性淀粉和3 %的谷朊粉可以改善面包品質[56]。在肉制品以及其他制品中抗性淀粉也有應用，在調理雞排中可用抗性淀粉替代膳食纖維，如添加20%的抗性淀粉能有效改善油炸制品含油量，油炸制品的外殼金黃、面糊密實、脆性增加[57]。抗性淀粉加入豬肉肉糜中可有效增加肉糜的持水性，抗性淀粉添加量為4%時，肉糜保水性最強，利于提高香腸品質[58]。制備高抗性淀粉的豌豆粉絲，不僅抗性淀粉含量高，而且性能良好，粉絲水解率低，可作為中等血糖指數食品開發利用[59]。

4 結語

生活水平提高以后，人們越來越注重生命健康，功能性食品一直受到人們關注。抗性淀粉作為新型功能因子，具有類似膳食纖維的功能，且在工藝條件和感官品質上還具有良好特性，是近幾年食品科技研究的熱點。為有效開發利用抗性淀粉，可從以下幾個方面做起：

（1）采用多種方式聯合制備抗性淀粉能解決制備過程中的一些實際問題。物理工藝雖然安全，但是過程繁瑣、耗時長，化學手段雖操作簡單，利于改變抗性淀粉的性質，但會引入其他物質，因此通過多種方式的聯合制備，可簡化工藝流程，獲得目標物質。

（2）提高獲取抗性淀粉的原料來源，改善抗性淀粉品質，提高其口感，獲取優質抗性淀粉植物，更好地應用于食品領域。

（3）擴大抗性淀粉應用范圍，增加其在醫療、保健甚至工業方面的應用。