農產品抗性淀粉制備的研究進展

魏常錦

(福建省閩北職業技術學院，福建 南平 353000)

淀粉可分為快速消化淀粉(RDS)、緩慢消化淀粉(SDS)和具有抗消化性的抗性淀粉(RS)。抗性淀粉(RS)又稱抗酶淀粉，是一種不易消化的淀粉，吸收和在血液中的代謝也較為緩慢，是一種可分級、可吸收和可溶解的纖維的組合體。RS制備可以通過2種或2種以上不同工藝的結合來實現,即物理處理、酶解或酸解脫支處理。

抗性淀粉作為一種特殊的膳食纖維，可以減輕體重，預防便秘，降低血脂，提高胰島素敏感性，控制糖尿病患者的血糖穩定性,具有一定的保健作用。且抗性淀粉作為淀粉中的一種，具有良好的理化性質和生理作用，不僅可以提供普通淀粉的營養價值，還可以降低糖、脂的代謝，對糖尿病有預防功能及防治腸道疾病，促進礦物質、維生素吸收利用，減少肥胖發生的概率以及心血管疾病的發生。另外，抗性淀粉還可以添加到食品中，制作成特殊的風味食品和有一定保健性能的功能性食品。

在全面建設健康中國的今天，人們對健康食品的需求將越來越大，用抗性淀粉作為原料加工的食品將成為食品加工行業的新方向。我國南方地區種植有多種高淀粉含量農作物，抗性淀粉的研究可以提高農產品的附加值，從而促進農產品產業鏈的發展，響應國家鄉村振興的號召。

1 不同農產品中抗性淀粉的制備方法

1.1 大米中抗性淀粉的制備方法

1.1.1 濕熱法

韓智飛等在實驗中，取一定量的大米淀粉放入干燥的燒杯中，然后再加入適量蒸餾水調節大米淀粉使濃度達到設計水平，在加水過程中不斷攪拌，確保大米淀粉與水混合均勻，用保鮮膜密封，在4℃冰箱中放置24h平衡水分，然后在烘箱分別處理一定時間，將樣品放置在50℃的環境下干燥24h以上降低水分含量，達到水分含量，對干燥后的淀粉樣品進行過篩，得到濕熱處理法實驗樣品。以抗性淀粉在實驗樣品中的含量為指標，分別研究濕熱處理法制備大米抗性淀粉過程中濃度、溫度、時間3個因素的影響。用濕熱法制備大米抗性淀粉最佳反應條件為溫度110℃，處理時間2h，大米淀粉水分含量20%，抗性淀粉含量26.7%[1]。

1.1.2 酶法

用80目篩，1∶6(g·mL-1)堿性溶液研磨30g大米，反應24h，4000r·min-1離心15min，去除上清液，反復洗滌沉淀，淀粉在熱風干燥器中脫水，50℃恒重干燥。制備大米淀粉備用，淀粉含量為81.2%，制備大米淀粉乳液30%，調節pH值至6，于100℃的水浴中加熱30min，冷卻，4℃冷藏24h，80℃烘箱放置48h，得到粗抗性淀粉。通過100目篩粉碎樣品，純化糙米抗性淀粉，用制備的粗抗性淀粉制備25%的淀粉乳液，調節pH值至5.5。加入4U·g-1耐高溫淀粉α-淀粉酶，在70℃恒溫水浴中水解1h，加入4U·g-1糖化酶，50℃水浴水解2h，3000r·min-1離心30min，得到純抗性淀粉。洗滌離心3次，95%乙醇洗滌，80℃烘箱干燥，研磨，200目篩分[2]。

1.1.3 壓熱-酶法

粗大米抗性淀粉，配制30%(W·V-1)的淀粉溶液，調節pH為6，于100℃的水浴中加熱30min，于121℃滅菌鍋中高溫高壓40min。于4℃的冰箱中放置24h。重復上述滅菌鍋及冰箱放置步驟2次，在80℃的恒溫干燥箱中將處理的樣品烘48h，粉碎，過100目篩即得粗樣。粗大米抗性淀粉的純化參照酶法[2]。

1.2 馬鈴薯中抗性淀粉的制備

1.2.1 壓熱法

有文獻記錄以水磨法制備馬鈴薯中的抗性淀粉，將新鮮馬鈴薯洗凈，去皮切塊，水磨后將淀粉篩分，淀粉沉淀于水中，用蒸餾水沖洗5～7次，除去上清液和褐色粉末層，40℃干燥36h，粉碎至100目篩分，取出。按照馬鈴薯淀粉重量與蒸餾水的體積比制備15%的溶液，攪拌均勻，在100℃的水浴中預糊化15min；之后保持壓力1MPa，溫度121℃，15min；取出樣品，冷卻至室溫，在4℃的溫度下，儲存24h；在30℃恒溫箱中培養24h，反復培養3次，通過冷凍干燥、粉碎和篩選制備馬鈴薯抗性淀粉[3]。

1.2.2 輻照法

取馬鈴薯淀粉，同上法制備淀粉溶液，攪拌均勻，在100℃的水浴中預糊化15min；在靜態室溫下，用總劑量為10kGy的60Co輻照淀粉，劑量率為5Gy·min-1，得到的淀粉樣品在4℃中保存24h，30℃的恒溫箱中培養24h，反復培養3次。通過冷凍干燥、粉碎和篩選，制備抗性淀粉。

1.2.3 微波法

取馬鈴薯淀粉，同上法制備淀粉溶液，在100℃的水浴中預糊化15min；之后保持微波功率顯700W，微波3min；樣品冷卻后于4℃的溫度下放置24h，接著在培養箱中30℃培養24h，重復循環3次；經凍干、粉碎、過篩后制得馬鈴薯抗性淀粉[3]。

1.3 紫薯中抗性淀粉的制備

1.3.1 壓熱法

李寶瑜等取適量紫薯淀粉，加入蒸餾水，配制一定量紫薯淀粉溶液，置于高壓滅菌鍋中。在一定溫度和時間下進行加壓熱處理，提取后在65℃干燥16h，研磨篩分100目[4]。

1.3.2 壓熱-酶法

稱取10g紫薯淀粉，加入蒸餾水，配制成一定濃度的淀粉乳液，調節pH為4.8，在乳液中放入適量普魯蘭酶，置于60℃恒溫水浴鍋中酶解一定時間后，以95℃滅酶15min，調pH為6；放入高壓滅菌鍋中，在110℃下處理一段時間；取出淀粉，冷卻至室溫，將樣品置于4℃冰箱中24h，取出粗淀粉，60℃烘烤16h；粉碎，過100目篩[5]。

1.4 玉米中抗性淀粉的制備

1.4.1 濕熱超聲法

胡方洋等將淀粉調乳(玉米淀粉∶去離子水=1∶4，g·g-1)，濕熱處理(水浴95℃，30min)，超聲處理(40℃，30min)，老化處理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，過80目篩[6]。

1.4.2 濕熱酶法

淀粉調乳(玉米淀粉∶去離子水=1∶4，g·g-1)，濕熱處理(水浴95℃，30min)，普魯蘭脫支酶(1U·mg-1，160μL，12h)，老化處理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃,36h)，磨粉，過80目篩[6]。

1.4.3 微波濕熱法

淀粉調乳(玉米淀粉∶去離子水=1∶4，g·g-1)，微波處理(90℃，240s，750W)，濕熱處理(水浴95℃，30min)，老化處理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，過80目篩[6]。

1.4.4 二次循環濕熱法

淀粉調乳(玉米淀粉∶去離子水=1∶4，g·g-1)，濕熱處理(水浴95℃，30min)，老化處理(-4℃，24h)，濕熱處理，老化處理，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，過80目篩[6]。

2 制備方法的比較

表2 馬鈴薯抗性淀粉制備方法的比較

表3 紫薯抗性淀粉制備方法的比較

表4 玉米抗性淀粉制備方法的比較

由表1～4可得，以大米作為樣品制備抗性淀粉的方法中，超聲波-濕熱法并結合酸水解所得的抗性淀粉含量最高；以馬鈴薯作為樣品制備抗性淀粉的壓熱、輻照、微波這3種處理方法中，輻照處理的效果最好；以紫薯作為樣品制備抗性淀粉的2種方法中，壓熱-酶法所得抗性淀粉含量較高；玉米抗性淀粉的制備方法中，濕熱酶法和濕熱超聲法得率相近,而濕熱酶法所得抗性淀粉含量較高。

3 抗性淀粉的應用前景

抗性淀粉有獨特的生理作用，以不同的方式參與食品各方面的加工，其應用有如下幾種。

3.1 抗性淀粉作為食品添加劑

抗性淀粉不僅具有豐富的營養特性，還具有持水能力低、結合水能力高、口感細膩等特點，除此之外，還能增加食品的脆度、膨脹性等感官品質。抗性淀粉可以作為食品原料制作面包、餅干等烘焙食物，也可以用于制作面條、面粉等。在飲料制品中添加抗性淀粉，增稠的同時也解決了飲料制作中存在的懸浮度等問題，對其風味沒有任何影響。抗性淀粉還可以添加到酸奶中，改善其營養價值；添加到油炸食品中，可優化食品的顏色、硬度、脆度等[7]。

3.2 抗性淀粉作為微膠囊技術的載體應用于食品工業

在食品生產及制造中用于保護如色素和一些抗氧化劑、礦物質、維生素等易變質的物質。微膠囊化為益生菌創造了一個良好的環境，能夠抵抗食品運輸和儲存的不利條件，增加了益生菌的活性，并將其釋放到消化道的適當部位，從而發揮其生理活性，為粉狀飲料等干燥食品在食品貯藏中起著重要作用。海藻酸鈣因操作簡單、無副作用、成本低而廣泛用作壁材，但是如果將抗性淀粉與其共同制成壁材用于微膠囊技術中，可以獲得更好的效果。抗性淀粉在微膠囊技術中的應用具有很高的應用價值[8]。

3.3 抗性淀粉作為功能食品原料

抗性淀粉具有改善腸道環境、防止便秘、預防結腸癌和糖尿病、降低血清脂質含量等多種良好的生理功能，因此，抗性淀粉作為原料開發高品質的功能性保健食品具有巨大的應用前景[7]。抗性淀粉可以提高油脂的排出速度，去除食物中的油脂。此外,抗性淀粉具有良好的飽腹感，而熱量幾乎為零，食用抗性淀粉制作而成的食品，可以減少熱量攝入，有效控制體重，降低血糖，預防糖尿病[9]。

以抗性淀粉為原料制備而成的食品，因其優良的功能特性有重要地位。作為一種功能性食品，在各方面的應用前景十分廣闊。隨著各種不同健康食品的發展，人們對抗性淀粉的認識和應用不斷加深，有利于抗性淀粉的研究發展。從而推動農產品深加工的探索，提高其附加值，使產業鏈向縱深發展。