大薯抗性淀粉制备工艺及特性研究

【摘要】：为了研究大薯抗性淀粉的制备工艺及其特性,本试验采用添加或去除的方式对食品中主要的几种非淀粉成分对大薯抗性淀粉制备的影响进行研究,并通过压热法确定制备抗性淀粉的最佳工艺,结合酸水解法对该工艺进行改进,以提高抗性淀粉的产率,并初步探讨了抗性淀粉的三大特性,即抗酶解性、耐酸性和吸水性。具体工作如下： 1.压热法制备大薯抗性淀粉的工艺研究 以海南大薯为研究对象,通过单因素试验对压热法工艺的7个工艺条件影响因素(淀粉乳质量分数、pH、压热温度、压热时间、老化时间、老化温度、干燥温度)进行考察,并对3个主要影响因素(淀粉乳质量分数、pH、压热时间)进行三因素二次旋转正交组合设计,并结合响应面法分析,模拟得到二元多次式加归方程的预测模型。结果表明：压热法制备大薯抗性淀粉的最佳工艺条件,淀粉乳质量分数33.00%,pH7.6,121℃压热处理36min,4℃下老化处理24h,80℃烘干18h,粉碎过80目筛,得到的抗性淀粉质量分数为13.92%。 2.酸水解法制备大薯抗性淀粉的工艺研究 为了提高大薯抗性淀粉的产率,在压热法的最佳制备工艺上,先对大薯淀粉进行酸水解处理。添加不同种类的酸,以此确定影响最显著的酸种类,再对酸水解的3个主要影响因素(酸浓度、酸用量、酸解时间)进行三因素四水平正交试验,优化大薯抗性淀粉的制备工艺。结果表明：酸水解能有效提高大薯抗性淀粉的产率,且影响效果为柠檬酸盐酸醋酸。酸水解法制备大薯抗性淀粉的最佳工艺条件,淀粉乳质量分数33.00%,添加2.42%(占干淀粉重量的百分比)的1.42mol/L柠檬酸,水解处理2.39h,调节pH至7.6,121℃压热处理36min,4℃下老化处理24h,80℃烘干18h,则抗性淀粉的产率将提高到27.27%。 3.大薯抗性淀粉特性的测定 测定大薯抗性淀粉进行的三大特性,分别是抗酶解性、耐酸性、吸水性。试验结果表明：大薯抗性淀粉的抗酶解性良好,在淀粉酶作用4h下,仍无还原糖析出,而原淀粉在相同条件下,很易被酶解；酶解8h后,抗性淀粉中仅测出0.03%的还原糖；在酶解20h后,两个样品里的还原糖几乎都不再增加。当pH2时,大薯抗性淀粉和原淀粉均在较短的时间内出现水解现象,分别是14min、9min；当pH3时,大薯抗性淀粉的耐酸性明显优于原淀粉,且优势差不断增大。大薯抗性淀粉的吸水率明显高于原淀粉的吸水率,分别为46.2%、1O.3%,抗性淀粉的吸水率比原淀粉的高出近3.5倍。 4.非淀粉成分因素对大薯抗性淀粉制备影响的研究 以海南大薯为研究对象,通过添加不同种类的不同浓度可溶性糖、有机酸、金属离子,用胃蛋白酶去除大薯中的蛋白质,用甲醇-石油醚溶液回流除去脂质,将经过预处理的大薯淀粉通过压热法制备抗性淀粉,并测定抗性淀粉的产率。探讨这些非淀粉成分对大薯抗性淀制备的影响。结果表明：可溶性糖会抑制抗性淀粉的生成,抑制效果为麦芽糖葡萄糖蔗糖。低浓度的有机酸有利于提高抗性淀粉的产率,高浓度的有机酸抑制抗性淀粉的生成,抑制效果为柠檬酸乳酸醋酸。金属离子会抑制抗性淀粉的生成,抑制效果为,Na+K+Ca2+。内源蛋白质、脂质均会抑制抗性淀粉的生成。 创新点：本研究属于海南高产农产品——大薯的深加工技术研究领域,讨论了非淀粉成分对抗性淀粉制备的影响,采用响应面优化压热法制备大薯抗性淀粉的工艺,在此基础上进行酸水解处理,提高抗性淀粉的产率。