微波辅助酶解法制备玉米抗性淀粉探讨范文

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抗性淀粉具有和膳食纤维相似的生理功能[1]，在正常健康人体内基本不被吸收和降解，但其独有的抑制糖尿病、提高人体免疫能力、促进无机盐吸收等功效以及比膳食纤维更优良的加工性能，得到食品加工研究者的青睐，作为功能型食品添加剂添加到传统食品中，可加工制作品种多样的功能性食品[2，3]。微波加热糊化处理可以使糊化过程更加彻底，添加酶水解可促进产物中直链分子的产生，形成更多的抗性淀粉晶体[4，5]。本研究探讨了微波辅助酶解法制备玉米抗性淀粉的酶解实验条件。

1实验部分

1.1材料与试剂本实验所用主要材料与试剂见表1。本实验所用主要仪器见表2。1.2试剂的配制3,5-二硝基水杨酸试剂（DNS）：取10%NaOH溶液15.2ml，加入6.9g重蒸酚溶解，添加蒸馏水混匀至69ml，向混匀后的溶液中加入6.9gNaHSO3固体溶解混匀。另取10%NaOH溶液300ml，加入NaKC4H4O6·4H2O255g溶解后，加入1%的DNS溶液880ml混匀。将上述所得两种溶液混匀过滤后避光室温保存1周后使用。1mg/ml葡萄糖标准溶液：准确称取10mg葡萄糖标准品，用蒸馏水溶解后，定容至10ml备用。1.3抗性淀粉制备工艺流程称取一定量的玉米淀粉溶于蒸馏水中，调成淀粉浓度为30%的乳状液置于微波炉中，在功率为800W条件下加热110S使淀粉乳糊化，调节温度80℃后加入普鲁兰酶后进行酶化反应，冷却到室温。4℃老化24h，离心分离。80℃干燥16h，粉碎过筛，得到抗性淀粉（见图1）。1.4葡萄糖标准曲线的制作利用DNS法测定葡萄糖，分别移取0ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml、1.4ml葡萄糖标准液于25ml具塞刻度试管中，加入蒸馏水至2ml，分别加入2mlDNS试剂后于沸水浴中加热6min，用冷水迅速冷却后转移至25ml容量瓶中，加入蒸馏水定容，用分光光度计在520nm波长处测定吸光度。以吸光度为纵坐标，葡萄糖含量为横坐标，绘制标准曲线。1.5抗性淀粉含量测定称取1g待测抗性淀粉置于50ml离心管中，加入10mlpH为1.5的盐酸-氯化钾缓冲液混匀，向混合液中加入0.2ml胃蛋白酶溶液，在40℃恒温条件下振荡1h；冷却至室温，调节pH至6.2左右，加入1ml耐高温α-淀粉酶溶液，在37℃恒温水浴条件下振荡15h；冷却至室温，离心洗涤，所得残余物加入蒸馏水少许、4mol/L氢氧化钾溶液3ml振荡混匀，调节pH至4.5，加入葡萄糖淀粉酶液，在60℃恒温水浴条件下继续振荡40min。冷却、离心、收集上清液、水洗，合并上清液，转移至100ml容量瓶中，加入蒸馏水定容，在波长为520nm处测定溶液吸光度，用葡萄糖标准曲线计算葡萄糖含量[6-8]，用下列公式求得抗性淀粉收率：葡萄糖（%）=(葡萄糖重量×样品稀释倍数)/(样品重量×0.5)×100%抗性淀粉（%）=葡萄糖（%）×0.9×100%

2结果与讨论

2.1耐高温α-淀粉酶添加量的影响淀粉微波糊化后，分别加入淀粉酶0U/g、1U/g、2U/g、3U/g、4U/g、5U/g、6U/g、7U/g干淀粉，固定其他条件反应后，测定抗性淀粉含量，结果见图2。由图2可以看出，抗性淀粉收率随着酶添加量的增加逐渐升高。当添加量为3U/g干淀粉时达到最大值。这是由于淀粉酶从淀粉中间随机切断糖苷键，从而有利于形成抗性淀粉。当酶添加量过少或过多时，会造成淀粉分子被切断程度不足或过量，均不利于结晶的形成。所以，耐高温α-淀粉酶添加量为3U/g干淀粉为最佳实验条件。2.2耐高温α-淀粉酶酶解时间的影响淀粉微波糊化后，添加3U/g干淀粉的耐高温α-淀粉酶，控制酶解时间分别为0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min，固定其他条件反应后，测定抗性淀粉含量，结果见图3。由图3可以看出，随着淀粉酶酶解时间的延长，抗性淀粉收率先增加，随后开始下降。当酶解时间为30min时，抗性淀粉收率达到最大值。这是由于淀粉酶切断糖苷键与酶解时间成正比关系，酶解时间短时，分子被切断程度小，而如果酶解时间太长，分子链可能会被切得过短，这都不利于结晶的形成。所以，最佳的酶解时间为30min。2.3普鲁兰酶添加量的影响淀粉微波糊化后，添加耐高温α-淀粉酶3U/g干淀粉制酶解时间30min后，再添加普鲁兰酶0U/g、1U/g、2U/g、3U/g、4U/g、5U/g、6U/g、7U/g、8U/g、9U/g、10U/g干淀粉，固定其他条件反应后，测定抗性淀粉含量，结果见图4。由图4可以看出，随着普鲁兰酶添加量的增多，抗性淀粉收率逐渐升高，在8U/g干淀粉时收率达到最高，随后基本不再增大。这是由于添加8U/g干淀粉的酶量时，酶的作用基本已经完成，再增加已没有意义。因此酶的最佳添加量为8U/g干淀粉。2.4普鲁兰酶酶解时间的影响淀粉微波糊化后，添加耐高温α-淀粉酶3U/g干淀粉制酶解时间30min后，再添加普鲁兰酶8U/g干淀粉，控制酶解时间分别为1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h，其他条件保持不变，测定抗性淀粉含量，结果见图5。由图5可以看出，酶解时间为4h时抗性淀粉收率较高，随后抗性淀粉收率开始降低。这主要是由于酶反应时间太长后，会使淀粉分子聚合度太小，使得抗性淀粉的收率开始下降。因此，最佳反应时间为4h。

3结论

采用微波辅助酶解法制备了玉米抗性淀粉，在固定的微波糊化条件下，探讨了耐高温α-淀粉酶添加量、作用时间，普鲁兰酶添加量、酶解时间对抗性淀粉收率的影响，在最佳实验条件下，抗性淀粉收率可达14.38%，实验结果可为微波辅助酶解法制备玉米淀粉提供依据。

参考文献

[1]张炳文，王茂山，范涛，等.中国传统健康食品资源粉丝与抗性淀粉[J].粮食与食品工业，2011，(5).

[2]徐忠，刘雪唯，罗秋影，等.微波辐射及超声波辐射对淀粉酶解性能的影响[J].农产品加工·学刊（下），2013，(8).

[3]徐忠，刘雪唯，罗秋影，等.微波辅助酶法制备碎米抗性淀粉的工艺研究[J].食品科学，2010，(18).

[4]张守文，孟庆虹，杨春华，等.玉米抗性淀粉酶解法制备工艺的研究[J].中国粮油学报，2007，(5).

[5]刘树兴，问燕梅，常大伟.超声波-酶法制备小麦RS3型抗性淀粉工艺参数的优化[J].中国食品添加剂，2013，(6).

[6]李素玲，邓晓聪，高群玉.颗粒型抗性淀粉的制备及性质[J].农业工程学报，2011，(5).

[7]杨小玲，陈佑宁，赵维，等.超声辅助酶解法制备玉米抗性淀粉[J].化学与粘合，2017，(5).

[8]李爱萍，唐书泽，张志森，等.大米抗性淀粉定量测定方法比较研究[J].食品工业科技，2006，(1).

作者：张守花 单位：鹤壁职业技术学院