农产品抗性淀粉制备的研究进展

魏常锦

(福建省闽北职业技术学院，福建 南平 353000)

淀粉可分为快速消化淀粉(RDS)、缓慢消化淀粉(SDS)和具有抗消化性的抗性淀粉(RS)。抗性淀粉(RS)又称抗酶淀粉，是一种不易消化的淀粉，吸收和在血液中的代谢也较为缓慢，是一种可分级、可吸收和可溶解的纤维的组合体。RS制备可以通过2种或2种以上不同工艺的结合来实现,即物理处理、酶解或酸解脱支处理。

抗性淀粉作为一种特殊的膳食纤维，可以减轻体重，预防便秘，降低血脂，提高胰岛素敏感性，控制糖尿病患者的血糖稳定性,具有一定的保健作用。且抗性淀粉作为淀粉中的一种，具有良好的理化性质和生理作用，不仅可以提供普通淀粉的营养价值，还可以降低糖、脂的代谢，对糖尿病有预防功能及防治肠道疾病，促进矿物质、维生素吸收利用，减少肥胖发生的概率以及心血管疾病的发生。另外，抗性淀粉还可以添加到食品中，制作成特殊的风味食品和有一定保健性能的功能性食品。

在全面建设健康中国的今天，人们对健康食品的需求将越来越大，用抗性淀粉作为原料加工的食品将成为食品加工行业的新方向。我国南方地区种植有多种高淀粉含量农作物，抗性淀粉的研究可以提高农产品的附加值，从而促进农产品产业链的发展，响应国家乡村振兴的号召。

1 不同农产品中抗性淀粉的制备方法

1.1 大米中抗性淀粉的制备方法

1.1.1 湿热法

韩智飞等在实验中，取一定量的大米淀粉放入干燥的烧杯中，然后再加入适量蒸馏水调节大米淀粉使浓度达到设计水平，在加水过程中不断搅拌，确保大米淀粉与水混合均匀，用保鲜膜密封，在4℃冰箱中放置24h平衡水分，然后在烘箱分别处理一定时间，将样品放置在50℃的环境下干燥24h以上降低水分含量，达到水分含量，对干燥后的淀粉样品进行过筛，得到湿热处理法实验样品。以抗性淀粉在实验样品中的含量为指标，分别研究湿热处理法制备大米抗性淀粉过程中浓度、温度、时间3个因素的影响。用湿热法制备大米抗性淀粉最佳反应条件为温度110℃，处理时间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目筛，1∶6(g·mL-1)碱性溶液研磨30g大米，反应24h，4000r·min-1离心15min，去除上清液，反复洗涤沉淀，淀粉在热风干燥器中脱水，50℃恒重干燥。制备大米淀粉备用，淀粉含量为81.2%，制备大米淀粉乳液30%，调节pH值至6，于100℃的水浴中加热30min，冷却，4℃冷藏24h，80℃烘箱放置48h，得到粗抗性淀粉。通过100目筛粉碎样品，纯化糙米抗性淀粉，用制备的粗抗性淀粉制备25%的淀粉乳液，调节pH值至5.5。加入4U·g-1耐高温淀粉α-淀粉酶，在70℃恒温水浴中水解1h，加入4U·g-1糖化酶，50℃水浴水解2h，3000r·min-1离心30min，得到纯抗性淀粉。洗涤离心3次，95%乙醇洗涤，80℃烘箱干燥，研磨，200目筛分[2]。

1.1.3 压热-酶法

粗大米抗性淀粉，配制30%(W·V-1)的淀粉溶液，调节pH为6，于100℃的水浴中加热30min，于121℃灭菌锅中高温高压40min。于4℃的冰箱中放置24h。重复上述灭菌锅及冰箱放置步骤2次，在80℃的恒温干燥箱中将处理的样品烘48h，粉碎，过100目筛即得粗样。粗大米抗性淀粉的纯化参照酶法[2]。

1.2 马铃薯中抗性淀粉的制备

1.2.1 压热法

有文献记录以水磨法制备马铃薯中的抗性淀粉，将新鲜马铃薯洗净，去皮切块，水磨后将淀粉筛分，淀粉沉淀于水中，用蒸馏水冲洗5～7次，除去上清液和褐色粉末层，40℃干燥36h，粉碎至100目筛分，取出。按照马铃薯淀粉重量与蒸馏水的体积比制备15%的溶液，搅拌均匀，在100℃的水浴中预糊化15min；之后保持压力1MPa，温度121℃，15min；取出样品，冷却至室温，在4℃的温度下，储存24h；在30℃恒温箱中培养24h，反复培养3次，通过冷冻干燥、粉碎和筛选制备马铃薯抗性淀粉[3]。

1.2.2 辐照法

取马铃薯淀粉，同上法制备淀粉溶液，搅拌均匀，在100℃的水浴中预糊化15min；在静态室温下，用总剂量为10kGy的60Co辐照淀粉，剂量率为5Gy·min-1，得到的淀粉样品在4℃中保存24h，30℃的恒温箱中培养24h，反复培养3次。通过冷冻干燥、粉碎和筛选，制备抗性淀粉。

1.2.3 微波法

取马铃薯淀粉，同上法制备淀粉溶液，在100℃的水浴中预糊化15min；之后保持微波功率显700W，微波3min；样品冷却后于4℃的温度下放置24h，接着在培养箱中30℃培养24h，重复循环3次；经冻干、粉碎、过筛后制得马铃薯抗性淀粉[3]。

1.3 紫薯中抗性淀粉的制备

1.3.1 压热法

李宝瑜等取适量紫薯淀粉，加入蒸馏水，配制一定量紫薯淀粉溶液，置于高压灭菌锅中。在一定温度和时间下进行加压热处理，提取后在65℃干燥16h，研磨筛分100目[4]。

1.3.2 压热-酶法

称取10g紫薯淀粉，加入蒸馏水，配制成一定浓度的淀粉乳液，调节pH为4.8，在乳液中放入适量普鲁兰酶，置于60℃恒温水浴锅中酶解一定时间后，以95℃灭酶15min，调pH为6；放入高压灭菌锅中，在110℃下处理一段时间；取出淀粉，冷却至室温，将样品置于4℃冰箱中24h，取出粗淀粉，60℃烘烤16h；粉碎，过100目筛[5]。

1.4 玉米中抗性淀粉的制备

1.4.1 湿热超声法

胡方洋等将淀粉调乳(玉米淀粉∶去离子水=1∶4，g·g-1)，湿热处理(水浴95℃，30min)，超声处理(40℃，30min)，老化处理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，过80目筛[6]。

1.4.2 湿热酶法

淀粉调乳(玉米淀粉∶去离子水=1∶4，g·g-1)，湿热处理(水浴95℃，30min)，普鲁兰脱支酶(1U·mg-1，160μL，12h)，老化处理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃,36h)，磨粉，过80目筛[6]。

1.4.3 微波湿热法

淀粉调乳(玉米淀粉∶去离子水=1∶4，g·g-1)，微波处理(90℃，240s，750W)，湿热处理(水浴95℃，30min)，老化处理(-4℃，24h)，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，过80目筛[6]。

1.4.4 二次循环湿热法

淀粉调乳(玉米淀粉∶去离子水=1∶4，g·g-1)，湿热处理(水浴95℃，30min)，老化处理(-4℃，24h)，湿热处理，老化处理，25℃放置，干燥(60℃，36h)，磨粉，过80目筛[6]。

2 制备方法的比较

表2 马铃薯抗性淀粉制备方法的比较

表3 紫薯抗性淀粉制备方法的比较

表4 玉米抗性淀粉制备方法的比较

由表1～4可得，以大米作为样品制备抗性淀粉的方法中，超声波-湿热法并结合酸水解所得的抗性淀粉含量最高；以马铃薯作为样品制备抗性淀粉的压热、辐照、微波这3种处理方法中，辐照处理的效果最好；以紫薯作为样品制备抗性淀粉的2种方法中，压热-酶法所得抗性淀粉含量较高；玉米抗性淀粉的制备方法中，湿热酶法和湿热超声法得率相近,而湿热酶法所得抗性淀粉含量较高。

3 抗性淀粉的应用前景

抗性淀粉有独特的生理作用，以不同的方式参与食品各方面的加工，其应用有如下几种。

3.1 抗性淀粉作为食品添加剂

抗性淀粉不仅具有丰富的营养特性，还具有持水能力低、结合水能力高、口感细腻等特点，除此之外，还能增加食品的脆度、膨胀性等感官品质。抗性淀粉可以作为食品原料制作面包、饼干等烘焙食物，也可以用于制作面条、面粉等。在饮料制品中添加抗性淀粉，增稠的同时也解决了饮料制作中存在的悬浮度等问题，对其风味没有任何影响。抗性淀粉还可以添加到酸奶中，改善其营养价值；添加到油炸食品中，可优化食品的颜色、硬度、脆度等[7]。

3.2 抗性淀粉作为微胶囊技术的载体应用于食品工业

在食品生产及制造中用于保护如色素和一些抗氧化剂、矿物质、维生素等易变质的物质。微胶囊化为益生菌创造了一个良好的环境，能够抵抗食品运输和储存的不利条件，增加了益生菌的活性，并将其释放到消化道的适当部位，从而发挥其生理活性，为粉状饮料等干燥食品在食品贮藏中起着重要作用。海藻酸钙因操作简单、无副作用、成本低而广泛用作壁材，但是如果将抗性淀粉与其共同制成壁材用于微胶囊技术中，可以获得更好的效果。抗性淀粉在微胶囊技术中的应用具有很高的应用价值[8]。

3.3 抗性淀粉作为功能食品原料

抗性淀粉具有改善肠道环境、防止便秘、预防结肠癌和糖尿病、降低血清脂质含量等多种良好的生理功能，因此，抗性淀粉作为原料开发高品质的功能性保健食品具有巨大的应用前景[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饱腹感，而热量几乎为零，食用抗性淀粉制作而成的食品，可以减少热量摄入，有效控制体重，降低血糖，预防糖尿病[9]。

以抗性淀粉为原料制备而成的食品，因其优良的功能特性有重要地位。作为一种功能性食品，在各方面的应用前景十分广阔。随着各种不同健康食品的发展，人们对抗性淀粉的认识和应用不断加深，有利于抗性淀粉的研究发展。从而推动农产品深加工的探索，提高其附加值，使产业链向纵深发展。