专利名称:一种玉米抗性淀粉的制备方法长期以来,人们都认为膳食中的淀粉在人的小肠能被完全水解吸收,但近十几年 来研究发现,有少部分淀粉受某种因素或加工过程的影响,其结构发生变化,在小肠中产生抗消化现象。英国学者1985年发现了有少量的淀粉残留在膳食纤维中,并且这种淀粉也是抗消化酶水解的,于是发现了抗性淀粉。淀粉分为三个类型(I)快速消化淀粉,淀粉糊化后可在小肠内迅速消化,一般为新鲜煮熟的含淀粉食品;(2)慢速消化淀粉,在小肠中缓慢的消化,许多谷物的天然淀粉颗粒就属于这一类型;(3)抗性淀粉,不被消化酶水解的淀粉。欧洲抗性淀粉协会1992年将抗性淀粉定义为“不被健康个体小肠所吸收的淀粉及其降解产物的总称”。抗性淀粉跟膳食纤维一样不被小肠吸收,能原封不动地进入大肠,与膳食纤维相t匕,更容易被大肠内的微生物发酵,部分为肠道菌发酵利用而产生短链脂肪酸如丁酸等。另夕卜,抗性淀粉对于预防便秘、盲肠炎、痔疮等肠道疾病具有重要意义。抗性淀粉在很多方面比传统的膳食纤维更有优势,比如它没有特殊的气味、粒径更小、持水力较低以及更能适应多种的食品加工处理和加工环境,非常具有利用潜力。有关抗性淀粉制备研究,国外近十年来发展较快,研究非常活跃,国内则处于刚起步阶段。
本发明提供一种以玉米淀粉为原料制备抗性淀粉的方法。该方法结合微生物发酵和酶法制备,以玉米淀粉为原料,有效地制备抗性淀粉。本发明的目的通过以下技术方案予以实现 提供一种玉米抗性淀粉的制备方法,包括以下步骤 (1)称取一定量玉米淀粉,置于容器中,加入小苏打水浸泡,115°c处理20-30分钟进行糊化; (2)将糊化后的玉米淀粉冷却至室温,蒸馏水洗涤三次; (3)将洗涤后的玉米淀粉制备成培养基,培养基配方为玉米淀粉50-100g/L,蛋白胨5-10g/L,氯化钠10-20g/L,牛肉膏5-10g/L,其余为水,调节pH至6. O ; (4)在上述培养基中接入里氏木霉(Trichodermareesei),接种量为培养基体积比的5%,38°C 培养 40-50 小时;
(5)将上述培养物离心取沉淀物,采用三相分离,得到次重相的淀粉,用pH6.5的磷酸缓冲液洗涤三次,最后制备成悬液;
(6)在上述悬液中以10U/lg干淀粉的量加入异淀粉酶,于45°C酶解24-48小时;
(7)酶解完毕后,采用沸水灭酶,之后利用95%乙醇洗涤3次,弃去上清液;
(8)将沉淀烘干,粉碎,过60目筛,得到抗性淀粉。
本发明的有益效果是
本发明采用微生物发酵法和酶法联合应用制备玉米抗性淀粉,为抗性淀粉的制备提供了一种便利的途径,具有良好的产业应用前景。
实施例I :
玉米抗性淀粉的制备
取80g玉米淀粉,置于IL的三角瓶中,加入质量分数为10%的小苏打水300mL,静置5小时,115°C糊化处理25分钟;
将上述糊化处理的玉米淀粉冷却至室温,利用蒸馏水离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpmj IOmin ;
将洗涤后的玉米淀粉按照下列配方配制成发酵培养基玉米淀粉70g/L,蛋白胨8g/L,氯化钠16g/L,牛肉膏7g/L,其余为水,调节pH至6.0 ;
在上述含玉米淀粉的发酵培养基中接种里氏木霉(Trichoderma reesei),接种体积为培养基体积的5%,38°C摇床培养45小时,转速为200rpm ;
培养完毕,将上述培养物离心取沉淀物,采用三相分离,三相分离器的操作参数是转鼓转速2500r/min,差转速40r/min,得到次重相的淀粉;
将上述玉米淀粉用IOOmM浓度pH6. 5的磷酸盐缓冲液离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpm, IOmin,最后制成悬液;
在上述悬液中以每克干淀粉加入IOU的比例加入异淀粉酶,于45°C酶解36小时;酶解完毕后,沸水浴10分钟灭酶,冷却至室温,之后离心,取沉淀,离心条件为12000rpm, 20min ;
以每克沉淀物加入50mL的比例,加入95%的乙醇,离心洗涤3次,弃去上清液,离心条件为 12000rpm, 20min ;
最后,将得到的沉淀组分在80°C烘干,粉碎,过60目筛,即得玉米抗性淀粉。实施例2
玉米抗性淀粉的制备
取IOOg玉米淀粉,置于IL的三角瓶中,加入质量分数为10%的小苏打水300mL,静置5小时,115°C糊化处理30分钟;
将上述糊化处理的玉米淀粉冷却至室温,利用蒸馏水离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpmj IOmin ;
将洗涤后的玉米淀粉按照下列配方配制成发酵培养基玉米淀粉80g/L,蛋白胨IOg/L,氯化钠20g/L,牛肉膏10g/L,其余为水,调节pH至6.0 ;
在上述含玉米淀粉的发酵培养基中接种里氏木霉(Trichoderma reesei),接种体积为培养基体积的5%,38°C摇床培养50小时,转速为200rpm ;
培养完毕,将上述培养物离心取沉淀物,采用三相分离,三相分离器的操作参数是:转鼓转速2500r/min,差转速40r/min,得到次重相的淀粉;
将上述玉米淀粉用IOOmM浓度pH6. 5的磷酸盐缓冲液离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpm, IOmin,最后制成悬液;
在上述悬液中以每克干淀粉加入IOU的比例加入异淀粉酶,于45°C酶解48小时;酶解完毕后,沸水浴10分钟灭酶,冷却至室温,之后离心,取沉淀,离心条件为12000rpm, 20min ;
以每克沉淀物加入50mL的比例,加入95%的乙醇,离心洗涤3次,弃去上清液,离心条件为 12000rpm, 20min ;
最后,将得到的沉淀组分在80°C烘干,粉碎,过60目筛,即得玉米抗性淀粉。 实施例3
玉米抗性淀粉的制备
取70g玉米淀粉,置于IL的三角瓶中,加入质量分数为10%的小苏打水300mL,静置5小时,115°C糊化处理20分钟;
将上述糊化处理的玉米淀粉冷却至室温,利用蒸馏水离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpmj IOmin ;
将洗涤后的玉米淀粉按照下列配方配制成发酵培养基玉米淀粉60g/L,蛋白胨5g/L,氯化钠10g/L,牛肉膏5g/L,其余为水,调节pH至6.0 ;
在上述含玉米淀粉的发酵培养基中接种里氏木霉(Trichoderma reesei ),接种体积为培养基体积的5%,38°C摇床培养40小时,转速为200rpm ;
培养完毕,将上述培养物离心取沉淀物,采用三相分离,三相分离器的操作参数是转鼓转速2500r/min,差转速40r/min,得到次重相的淀粉;
将上述玉米淀粉用IOOmM浓度pH6. 5的磷酸盐缓冲液离心洗涤三次,每次离心条件为IOOOOrpm, IOmin,最后制成悬液;
在上述悬液中以每克干淀粉加入10U的比例加入异淀粉酶,于45°C酶解24小时;酶解完毕后,沸水浴10分钟灭酶,冷却至室温,之后离心,取沉淀,离心条件为 12000rpm, 20min ;
以每克沉淀物加入50mL的比例,加入95%的乙醇,离心洗涤3次,弃去上清液,离心条件为 12000rpm, 20min ;
最后,将得到的沉淀组分在80°C烘干,粉碎,过60目筛,即得玉米抗性淀粉。玉米抗性淀粉的检测
在对玉米抗性淀粉进行检测时,采用本领域常用的技术即可进行。将所述实施例1-3所述的玉米抗性淀粉在扫描电子显微镜于2000倍下观察,所得玉米抗性淀粉颗粒为杆状、椭圆形形或球形;还原末端法测定得到香蕉天然抗性淀粉的平均聚合度DP82. 35、平均分子量Mn为15623. 86。X-衍射图谱分析其结晶结构呈C型,平均结晶度为30. 16% ;差示扫描量热仪测得的平均起始糊化温度、峰值温度和结束糊化温度分别是 57. 65。。、71. 32。。和 94. 23°C,平均热焓值为 5. 356J/g。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行了实施,给出了详细的实施方式和 具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。
本发明公开了一种制备玉米抗性淀粉的方法,本发明利用玉米淀粉,采用里氏木霉(Trichodermareesei)发酵和异淀粉酶酶解相结合的方法,制备抗性淀粉。抗性淀粉跟膳食纤维一样不被小肠吸收,能原封不动地进入大肠,与膳食纤维相比,更容易被大肠内的微生物发酵,部分为肠道菌发酵利用而产生短链脂肪酸如丁酸;其对于预防便秘、盲肠炎、痔疮等肠道疾病具有重要意义。
一种玉米抗性淀粉的制备方法
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