抗性淀粉的研究现状及展望

郑云云，周红玲，张帅，洪佳敏，郑开斌

（1.福建省农科院亚热带农业研究所，福建　漳州363005；2.福建省农科院作物研究所，福建　福州350003）

抗性淀粉的研究现状及展望

郑云云1，2，周红玲1，2，张帅1，洪佳敏1，*郑开斌1，2

（1.福建省农科院亚热带农业研究所，福建漳州363005；2.福建省农科院作物研究所，福建福州350003）

抗性淀粉具有良好的保健功能和食品应用价值，已受到广大研究人员的青睐。阐述抗性淀粉的定义、分类、理化性质及产业研究进展，展望了抗性淀粉的研究前景，以期为我国富含抗性淀粉产业发展提供参考。

抗性淀粉；分类；理化性质；生物活性；展望

近年来，高血糖、高血脂、高血压及肥胖等各种“富贵病”的患病率呈现出增长趋势。《2016全球营养报告》指出，“三高”、超重、肥胖属于营养不良，全球大约有1/3人口属于此类营养不良，在接下来的10年里，需要引导人们培养健康的生活习惯，以期在2025年达到超重、肥胖、“三高”的零增长率目标。在饮食上，解决这一问题的关键是转变饮食习惯，改善膳食结构，增加膳食纤维的摄入，开发具有营养和保健功能的食品尤为重要。

淀粉是由多个葡萄糖分子聚合而成，是植物组织和细胞中碳水化合物最普遍的贮藏形式，亦是人体主要的膳食能量来源[1]。根据其在人体中的消化吸收方式不同，淀粉可分为可消化淀粉、慢消化淀粉和抗消化淀粉。其中，抗消化淀粉又称为抗性淀粉，是指在健康人体的小肠中不能被分解吸收，而在大肠中可被酵母菌发酵分解的淀粉。抗性淀粉具有良好的生理功能，可应用于高膳食纤维功能性食品的加工，已引起国内外营养学专家的关注。本文将对抗性淀粉的定义、分类、理化性质进行总结归纳，综述该产业研究进展。

1　抗性淀粉的定义

抗性淀粉（Resistant starch，简称RS）是由英国科学家Englyst在1985年发现和提出的[2]，并在1992年被世界粮农组织正式定义为不被健康人体小肠所吸收的淀粉及其降解物的总称。抗性淀粉在小肠中不能被消化吸收，但在结肠中可被微生物菌群发酵，产生短链脂肪酸和气体，继而发生有益的生理作用。

2　抗性淀粉的分类

抗性淀粉在化学上无精确分类，大多数研究人员根据抗性淀粉的来源及其抗酶解性质的不同，一般是将抗性淀粉分为5种类型[3]。

物理包埋淀粉（RS1）：因植物细胞壁屏蔽或蛋白质的隔离作用，阻碍了淀粉酶与淀粉的接触，从而阻碍了淀粉的消化降解。物理包埋淀粉主要存在于不完全被研磨的谷粒、种子及豆类植物中，具有较好的热稳定性，在传统的食品加工中应用极为广泛。

抗性淀粉颗粒（RS2）：具有B型、C型的结晶包埋结构，这种特殊的晶体结构使得淀粉酶将难以接近淀粉，使淀粉难以消化降解为糖类物质。生马铃薯和青皮香蕉富含该类抗性淀粉。该类抗性淀粉的热稳定性较差，蒸煮、粉碎等加工方式会破坏淀粉的晶体结构，抗性淀粉颗粒将转化为快消化淀粉。

老化回生淀粉（RS3）：指在食品加工过程中发生回生作用而形成的抗性淀粉，如冷却的马铃薯和回生的高直链玉米淀粉。淀粉类食物在冷冻条件下，淀粉会发生回生作用，在回生过程中直链淀粉分子和支链淀粉的长链缠绕在一起形成双螺旋结构，不易与淀粉酶结合，因此使淀粉具有抗消化特性。通常食品加工过程（如挤压、蒸煮等）都会破坏RS1和RS2的结构，但水分含量高时，直链淀粉分子内部氢键作用加强，更容易回生形成RS3。RS3是一种可溶的膳食纤维，不仅具有热稳定性，还具有较高的持水能力，在传统食品的加工中具有更加广泛的应用价值。

化学改性淀粉（RS4）：指使用化学方法对淀粉进行修饰，使其具有抗淀粉酶活性的淀粉。常见的修饰方法为酯化、醚化和交联作用。

直链淀粉-脂质复合物（RS5）：指淀粉的长链部分与脂肪酸或脂肪醇结合形成的复合物。该复合物具有三维螺旋结构，不溶于水，且具有极好的热稳定性，不易与淀粉酶结合。

3　抗性淀粉的制备

抗性淀粉的制备方法主要有酶解或酸解脱支法、压热处理法、微波膨胀法和超声波法[4]。

酶解或酸解脱支法是向淀粉悬浮液中加入酶（普鲁兰酶）或无机酸（盐酸、硫酸和硝酸），利用脱支酶的脱支作用和无机酸的降解效应，使淀粉水解得到更多游离的直链分子，再通过双螺旋相互缔结，形成高抗性的晶体结构。

压热处理法是通过高温、高压、冷却等方法将淀粉充分糊化、老化，使淀粉由A型晶体转变为B型晶体，而得到抗性淀粉。

微波膨胀法是利用微波辐射打断淀粉中的分子间氢键，淀粉在糊化的同时产生膨化效应，多孔网状结构明显，增加酶与淀粉的接触面积，有利于酶解作用，形成更多的小直链，冷却老化过程中，分子间氢键重新形成，直链淀粉通过缔结作用形成抗性淀粉结晶。

超声波法是指超声波空化效应带来的高温高压环境和加速溶剂与聚合物分子间的摩擦作用，均可提高支链淀粉的酶解速率，提高抗性淀粉的得率。

4　抗性淀粉的理化性质和生理活性

抗性淀粉水溶性差，但可溶于氢氧化钾溶液及有机溶剂中，其平均聚合度DPn为30～200，含热量低，热值一般不超过10.0～15.0 kJ/g；具有天然来源、颗粒大小、颜色、口味、低持水能力和高结合水能力、高糊化温度、挤压性能好等独特的品质特性；具有与水溶性膳食纤维类似的生理活性，通过影响人体对糖、脂肪等物质的代谢，达到控制糖尿病、降低胆固醇和控制体质量的作用，并且可以起到益生元的作用，改善肠道环境和诱导肿瘤细胞凋亡等生理功效[5-7]。

5　抗性淀粉在食品加工中的应用

抗性淀粉具有独特的品质特性和优良的生物活性，因此在食品加工中应用广泛。例如，老化回生淀粉（RS3）具有很好的热稳定性，因此可用作油炸食品添加剂，而达到减少油炸食物的含油量，提高食物的脆性，并增加油炸食品膳食纤维含量的作用[8-9]；魔芋、青香蕉抗性淀粉含量在50%以上，是一种非常有潜力的食品加工原料，可以做成代餐粉和健康型方便面，以提高其营养价值[10-12]；抗性淀粉可以作为微胶囊的壁材用来包埋益生菌，制备益生菌类食品，使益生菌能安全到达大肠并充分发挥其肠道清道夫的功效[13-15]。

6　结论

抗性淀粉具有良好的理化性质和生物活性，已被广泛应用于食品加工中，如代餐粉、酸奶、冰激凌、饼干、面包、面条、油炸食品等。随着人们对健康生活的崇尚，功能性食品的需求量日益增加，抗性淀粉作为一种新型的食品添加剂，在降脂、降糖、促进肠道健康和控制体质量等方面发挥了不可替代的作用，将成为食品科学领域研究的热点和食品加工业的新方向。

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[15]曾绍校，林鸳缘，郑宝东.莲子及莲子淀粉对双歧杆菌增殖作用的影响[J].福建农林大学学报，2009，38（4）：417-419.◇

Advances and Prospects of Resistant Starch

ZHENG Yunyun1，2，ZHOU Hongling1，2，ZHANG Shuai1，HONG Jiamin1，*ZHENG Kaibin1，2
（1.Institute of Subtropical Agriculture，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Zhangzhou，Fujian 363005，China；2.Institue of Crop Science，Fujian Academ of Agricultural Sciences，Fuzhou，Fujian 350003，China）

Resistant starch has attracted more and more attentions for its important physiological functions and values in food industry.The definition，classification，physical and chemical properties of resistant starch are briefly introduced，and the industry research of resistant starch is reviewed.This paper also looks forward to the prospects of resistant starch.In order to provide some references for food industry rich in resistant starch.

resistant starch；classification；physical and chemical properties；biological activity；prospects

TS231

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.10.047

2016-08-30

福建省公益类科研院所专项（2015R1013-9）；福建省农业科学院青年英才计划（YC2016-11）；福建省农业科学院杰出青年基金（2015JQ-1）。

郑云云（1985—），女，博士，助理研究员，研究方向为天然农产品主功能成分提取及结构研究。

郑开斌（1966—），男，博士，研究员，研究方向为作物品质育种与农产品天然产物。

1671-9646（2016）10b-0067-03

1671-9646（2016）10b-0063-04