一种高抗回生能力淀粉组分的制备方法

技术领域

本发明属于变性淀粉制备领域，特别涉及一种高抗回生能力淀粉组分的制备方法。

背景技术

淀粉回生是高淀粉、高水分含量的米饭、米粉、米糕、面条和馒头以及面包等储藏保鲜过程中品质劣变的主要因素，每年约造成市售米面制品总量的10％～20％的损耗，造成经济损失数十亿元。目前，已经报道或者市售的可用于淀粉回生控制的抑制剂包括淀粉酶、β-环糊精、抗氧化剂和食用胶等，市场需求巨大。酶法控制淀粉回生，存在过度水解失去淀粉质食品应有口感或者抗回生效应较低等问题；环糊精等添加剂价格高昂、操作比较繁琐、易搅拌不均匀等问题。相关专利如一种抑制双酶水解工艺制备米粉的方法及米粉：利用了β-淀粉酶抑制淀粉回生(CN 201410082367)。

麦芽三糖酶(EC 3.2.1.116)能够持续的从淀粉的非还原性末端水解α-1,4糖苷键生成以α-麦芽三糖为主的麦芽低聚糖，它可以通过内切和外切的共同作用切割淀粉的内外链降低淀粉的分子量，最终生成包括糊精在内的多种水解产物。申请人及其团队在前期研究已经报道麦芽三糖酶内外切共作用于淀粉分子链可高效抑制玉米支链淀粉回生(FoodHydrocolloids,2017,66:136-143)。本专利涉及制取麦芽三糖酶酶解淀粉生成的高抗回生效应组分，所得产品可根据需求配粉，生产市售所有淀粉质食品，有效抑制淀粉回生，可解决现有方法成本高昂、不易控制等问题。

关于淀粉酶抑制回生的文献和专利较多，但均未设计麦芽三糖酶改性淀粉制备高抗回生效应组分，本发明针对麦芽三糖酶改性淀粉制备高抗回生效应组分，提供一种高抗回生能力淀粉组分的制备方法。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做简化或省略以避免使本部分、说明书摘要以及发明名称的目的不够清晰，然而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述及现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，针对上述现有技术的不足，本发明提供一种高抗回生能力淀粉组分的制备方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种高抗回生能力淀粉组分的制备方法，其特征在于：包括，

以淀粉为底物加水配置淀粉乳，加入麦芽三糖酶反应，反应结束后灭酶10min，得到酶解淀粉，进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛；

将磨碎后的酶解淀粉加水复配成酶解淀粉乳，通过恒流泵加入无水乙醇，放置于4℃自然沉降20min，8000转每分钟离心20min，弃去沉淀，保留上清液；

通过恒流泵再向上清液中加入无水乙醇，后放置于4℃自然沉降20min，8000转每分钟离心20min，弃去上清液，将沉淀进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛，得到新型抗回生糊精。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述淀粉，包括但不限于玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉等所有淀粉中的一种或多种。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述配置淀粉乳，包括，

配置1％wt～30％wt的淀粉乳，经100℃高温下糊化20～40min，糊化处理完全后，于40～60℃下保温30～60min，再溶于pH 5～8的磷酸盐缓冲液中。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述配置淀粉乳经高温100℃处理糊化30min，糊化处理完全后40℃保温60min，再溶于pH 6.5的磷酸盐缓冲液中。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述加入麦芽三糖酶反应，麦芽三糖酶与淀粉乳的质量比为50～5000U/g。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述加入麦芽三糖酶反应，麦芽三糖酶与淀粉乳的质量比为50～1000U/g。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述复配酶解淀粉乳的浓度为8％wt。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述向复配淀粉乳中加入无水乙醇，无水乙醇与复配淀粉乳的体积比为1：1～5，控制流速0.5mL/min。

作为本发明所述高抗回生能力淀粉组分的制备方法的一种优选方案，其中：所述向上清液中加入无水乙醇，无水乙醇与上清液的体积比为2～8：1，控制流速0.5mL/min。

本发明的有益效果：

现有技术一般将淀粉酶加入到淀粉糊中，控制酶添加量或者酶解时间，以达到抑制淀粉回生的目的；或者通过添加食用胶、β-环糊精和抗氧化剂抑制回生；改变淀粉制品加工方式以抑制淀粉回生。而淀粉酶直接酶解，存在易过度水解丧失感官品质；食用胶等回生抑制剂，成本较高，且易造成二次污染。本发明提供了一种高抗回生淀粉组分的制备方法，使用麦芽三糖酶制备高抗回生淀粉组分，同时制备方法相对简单，能够解决传统方法操作程序复杂、成本高昂、不易控制等问题，形成的新型改性淀粉可以根据需要添加，操作方便，成本低，效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为新型抗回生糊精1、2、3的波长扫描。

图2为新型抗回生糊精4的波长扫描。

图3为新型抗回生糊精5的波长扫描。

图4为新型抗回生糊精6的波长扫描。

图5为新型抗回生糊精1、2、3回填入原大米淀粉的DSC图。

图6为新型抗回生糊精4回填入原大米淀粉的DSC图。

图7为新型抗回生糊精5回填入原玉米淀粉的DSC图。

图8为新型抗回生糊精6回填入原小麦淀粉的DSC图。

图9为新型抗回生糊精1回填入原大米淀粉的T

图10为新型抗回生糊精2、3回填入原大米淀粉的T

图11为新型抗回生糊精4的回填入原大米淀粉的T

图12为新型抗回生糊精5的回填入原玉米淀粉的T

图13为新型抗回生糊精6的回填入原小麦淀粉的T

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明采用两步无水乙醇洗涤，第一次洗涤的目的在于将分子量大于该组分的物质去除掉，即第一次洗涤的目的在于将沉淀弃去，第二次用无水乙醇洗涤在于将分子量小于该组分的物质去除掉，即第二次洗涤得到的上清液弃去，第二次洗涤得到的沉淀才是所需的抗回生组分。

本发明所通过碘结合能力测定糊精的分级程度。碘结合能力的测定方法如下：称取0.1g糊精，加入10mL的去离子水，加热使糊精充分溶解，取0.1m糊精溶液与0.2ml碘液(100ml碘液中含2g KI和0.2g I

本发明使用淀粉回生程度的测量方法如下：

(1)用坩埚准确称取5mg的淀粉和1m g高抗回生组分，按1：2(m/m)的比例加入去离子水，将坩埚进行密封并置于4℃储存12h，用差示扫描量热仪以10℃/min的速度从25℃～100℃进行升温扫描。

(2)以淀粉与高抗回生组分5：1(m/m)的比例制备浓度6％的淀粉乳，糊化后转移至玻璃管，冷却至室温，放入低场核磁来分析水分的分布状态，测完后于4℃放置1天和21天，进行再次测量，分析内部水分的运动情况。

本发明所用原料，若无特殊说明，均为普通市售。

实例例1：

以大米淀粉为底物麦芽三糖酶法制备新型抗回生糊精

以大米淀粉为底物经高温100℃处理糊化30min，糊化处理完全后40℃保温60min，加磷酸盐缓冲液配置成pH6.5的淀粉乳，再分别加入100U/g淀粉、200U/g淀粉、300U/g淀粉的麦芽三糖酶，反应30min，反应结束后灭酶10min，得到水解率分别为16.1％、25.3％、32.15％的酶解淀粉1、2、3，进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛。

将磨碎后的酶解淀粉加水复配成浓度为8％的酶解淀粉乳，通过恒流泵以体积比5:1的比例加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去沉淀，保留上清液。

通过恒流泵再以体积比1:1的比例向上清液中加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去上清液，将沉淀进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛，分别得到三种得率为11.4％，27.2％，20.0％的新型抗回生糊精1、2、3。

以酶解后未进行乙醇沉淀的大米淀粉为对照进行波长扫描，结果见图1。

实施例2：

以大米淀粉为底物麦芽三糖酶法制备新型抗回生糊精：

以大米淀粉为底物经高温100℃处理糊化30min，糊化处理完全后40℃保温60min，加磷酸盐缓冲液配置成pH6.5的淀粉乳，再加入200U/g淀粉的麦芽三糖酶，反应30min，反应结束后灭酶10min，得到水解率为25.3％的酶解淀粉，进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛。

将磨碎后的酶解淀粉加水复配成浓度为8％的酶解淀粉乳，通过恒流泵以体积比5:1的比例加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去沉淀，保留上清液。

通过恒流泵再以体积比1:1的比例向上清液中加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去上清液，将沉淀进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛，得到一种得率为27.2％的新型抗回生糊精4。

以酶解后未进行乙醇沉淀的大米淀粉为对照进行波长扫描，结果见图2。

实施例3：

以玉米淀粉为底物麦芽三糖酶法制备新型抗回生糊精：

以玉米淀粉为底物经高温100℃处理糊化30min，糊化处理完全后40℃保温60min，加磷酸盐缓冲液配置成pH6.5的淀粉乳，再加入200U/g淀粉的麦芽三糖酶，反应30min，反应结束后灭酶10min，得到水解率为22.6％的酶解淀粉，进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛。

将磨碎后的酶解淀粉加水复配成浓度为8％的酶解淀粉乳，通过恒流泵以体积比5:1的比例加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去沉淀，保留上清液。

通过恒流泵再以体积比1:3的比例向上清液中加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去上清液，将沉淀进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛，得到一种得率为21.7％新型抗回生糊精5。

以酶解后未进行乙醇沉淀的玉米淀粉为对照进行波长扫描，结果见图3。

实施例4：

以小麦淀粉为底物麦芽三糖酶法制备新型抗回生糊精：

以小麦淀粉为底物经高温100℃处理糊化30min，糊化处理完全后40℃保温60min，加磷酸盐缓冲液配置成pH6.5的淀粉乳，再加入200U/g淀粉的麦芽三糖酶，反应30min，反应结束后灭酶10min，得到水解率为17.8％的酶解淀粉乳，进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛。

将磨碎后的酶解淀粉加水复配成浓度为8％的淀粉乳，通过恒流泵以体积比1:2的比例加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去沉淀，保留上清液。

通过恒流泵再以体积比1:5的比例向上清液中加入无水乙醇，流速控制在0.5mL/min，后放置于4℃自然沉降20min，后8000转每分钟离心20min，弃去上清液，将沉淀进行冷冻干燥，磨碎后过200目筛，得到一种得率为30.4％新型抗回生糊精6。

以酶解后未进行乙醇沉淀的小麦淀粉为对照进行波长扫描，结果见图4。

实施例5：

对实施例1～4所制备新型抗回生糊精1～6与原淀粉为对照进行抗回生能力测定：

以原大米淀粉为对照，将新型抗回生糊精1、2、3回填入原大米淀粉进行抗回生能力测定，于4℃储存14天，用差示扫描量热仪进行扫描。于4℃储存1天和21天，比较水分的运动状态。结果见图5和图9和图10。

以原大米淀粉为对照，将新型抗回生糊精4回填入原大米淀粉进行抗回生能力测定，于4℃储存14天，用差示扫描量热仪进行扫描。于4℃储存1天和21天，比较水分的运动状态。结果见图6和图11。

以原玉米淀粉为对照，将新型抗回生糊精5回填入原玉米淀粉进行抗回生能力测定，于4℃储存14天，用差示扫描量热仪进行扫描。于4℃储存1天和21天，比较水分的运动状态。结果见图7和图12。

以原小麦淀粉为对照，将新型抗回生糊精6回填入原小麦淀粉进行抗回生能力测定，于4℃储存14天，用差示扫描量热仪进行扫描。于4℃储存1天和21天，比较水分的运动状态。结果见图8和图13。

从图1～图4数据可得，与对照组相比，制备的多种糊精的谱图有着明显差别，这表明不同分子量的糊精组分得到较好分离，通过制备得到的糊精组分纯度较高，表明此方法能够实现糊精组分的制备。

从图5～图8数据可得，与对照组相比，实例例3的峰明显变小，这表明经过糊化后在储存过程中发生回生的程度较小，表明制备得到的糊精有着明显的抗回生效果。实施例1、实施例2和实施例4则没有出现峰，这表明制备得到的糊精分子使得回生完全被抑制，抗回生效果明显。

淀粉的回生是一个复杂的过程，必须在存有过量水的情况才能发生，因此分析储藏过程中淀粉糊内部水分的变化规律，可以帮助我们分析淀粉回生程度。低场核磁的横向弛豫时间T

从图9～图13数据可得，所有样品在储藏过程中均出现两个峰，这分别代表着结合水(T

现有技术一般将淀粉酶加入到淀粉糊中，控制酶添加量或者酶解时间，以达到抑制淀粉回生的目的；或者通过添加食用胶、β-环糊精和抗氧化剂抑制回生；改变淀粉制品加工方式以抑制淀粉回生。而淀粉酶直接酶解，存在易过度水解丧失感官品质；食用胶等回生抑制剂，成本较高，且易造成二次污染。本发明提供了一种新型酶制备高抗回生淀粉组分的制备方法，能够解决传统方法操作程序复杂、成本高昂、不易控制等问题，形成的新型改性淀粉可以根据需要添加，操作方便，成本低，效果好。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。