微波輔助酶解法制備玉米抗性淀粉探討范文

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抗性淀粉具有和膳食纖維相似的生理功能[1]，在正常健康人體內基本不被吸收和降解，但其獨有的抑制糖尿病、提高人體免疫能力、促進無機鹽吸收等功效以及比膳食纖維更優良的加工性能，得到食品加工研究者的青睞，作為功能型食品添加劑添加到傳統食品中，可加工制作品種多樣的功能性食品[2，3]。微波加熱糊化處理可以使糊化過程更加徹底，添加酶水解可促進產物中直鏈分子的產生，形成更多的抗性淀粉晶體[4，5]。本研究探討了微波輔助酶解法制備玉米抗性淀粉的酶解實驗條件。

1實驗部分

1.1材料與試劑本實驗所用主要材料與試劑見表1。本實驗所用主要儀器見表2。1.2試劑的配制3,5-二硝基水楊酸試劑（DNS）：取10%NaOH溶液15.2ml，加入6.9g重蒸酚溶解，添加蒸餾水混勻至69ml，向混勻后的溶液中加入6.9gNaHSO3固體溶解混勻。另取10%NaOH溶液300ml，加入NaKC4H4O6·4H2O255g溶解后，加入1%的DNS溶液880ml混勻。將上述所得兩種溶液混勻過濾后避光室溫保存1周后使用。1mg/ml葡萄糖標準溶液：準確稱取10mg葡萄糖標準品，用蒸餾水溶解后，定容至10ml備用。1.3抗性淀粉制備工藝流程稱取一定量的玉米淀粉溶于蒸餾水中，調成淀粉濃度為30%的乳狀液置于微波爐中，在功率為800W條件下加熱110S使淀粉乳糊化，調節溫度80℃后加入普魯蘭酶后進行酶化反應，冷卻到室溫。4℃老化24h，離心分離。80℃干燥16h，粉碎過篩，得到抗性淀粉（見圖1）。1.4葡萄糖標準曲線的制作利用DNS法測定葡萄糖，分別移取0ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml、1.4ml葡萄糖標準液于25ml具塞刻度試管中，加入蒸餾水至2ml，分別加入2mlDNS試劑后于沸水浴中加熱6min，用冷水迅速冷卻后轉移至25ml容量瓶中，加入蒸餾水定容，用分光光度計在520nm波長處測定吸光度。以吸光度為縱坐標，葡萄糖含量為橫坐標，繪制標準曲線。1.5抗性淀粉含量測定稱取1g待測抗性淀粉置于50ml離心管中，加入10mlpH為1.5的鹽酸-氯化鉀緩沖液混勻，向混合液中加入0.2ml胃蛋白酶溶液，在40℃恒溫條件下振蕩1h；冷卻至室溫，調節pH至6.2左右，加入1ml耐高溫α-淀粉酶溶液，在37℃恒溫水浴條件下振蕩15h；冷卻至室溫，離心洗滌，所得殘余物加入蒸餾水少許、4mol/L氫氧化鉀溶液3ml振蕩混勻，調節pH至4.5，加入葡萄糖淀粉酶液，在60℃恒溫水浴條件下繼續振蕩40min。冷卻、離心、收集上清液、水洗，合并上清液，轉移至100ml容量瓶中，加入蒸餾水定容，在波長為520nm處測定溶液吸光度，用葡萄糖標準曲線計算葡萄糖含量[6-8]，用下列公式求得抗性淀粉收率：葡萄糖（%）=(葡萄糖重量×樣品稀釋倍數)/(樣品重量×0.5)×100%抗性淀粉（%）=葡萄糖（%）×0.9×100%

2結果與討論

2.1耐高溫α-淀粉酶添加量的影響淀粉微波糊化后，分別加入淀粉酶0U/g、1U/g、2U/g、3U/g、4U/g、5U/g、6U/g、7U/g干淀粉，固定其他條件反應后，測定抗性淀粉含量，結果見圖2。由圖2可以看出，抗性淀粉收率隨著酶添加量的增加逐漸升高。當添加量為3U/g干淀粉時達到最大值。這是由于淀粉酶從淀粉中間隨機切斷糖苷鍵，從而有利于形成抗性淀粉。當酶添加量過少或過多時，會造成淀粉分子被切斷程度不足或過量，均不利于結晶的形成。所以，耐高溫α-淀粉酶添加量為3U/g干淀粉為最佳實驗條件。2.2耐高溫α-淀粉酶酶解時間的影響淀粉微波糊化后，添加3U/g干淀粉的耐高溫α-淀粉酶，控制酶解時間分別為0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min，固定其他條件反應后，測定抗性淀粉含量，結果見圖3。由圖3可以看出，隨著淀粉酶酶解時間的延長，抗性淀粉收率先增加，隨后開始下降。當酶解時間為30min時，抗性淀粉收率達到最大值。這是由于淀粉酶切斷糖苷鍵與酶解時間成正比關系，酶解時間短時，分子被切斷程度小，而如果酶解時間太長，分子鏈可能會被切得過短，這都不利于結晶的形成。所以，最佳的酶解時間為30min。2.3普魯蘭酶添加量的影響淀粉微波糊化后，添加耐高溫α-淀粉酶3U/g干淀粉制酶解時間30min后，再添加普魯蘭酶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，固定其他條件反應后，測定抗性淀粉含量，結果見圖4。由圖4可以看出，隨著普魯蘭酶添加量的增多，抗性淀粉收率逐漸升高，在8U/g干淀粉時收率達到最高，隨后基本不再增大。這是由于添加8U/g干淀粉的酶量時，酶的作用基本已經完成，再增加已沒有意義。因此酶的最佳添加量為8U/g干淀粉。2.4普魯蘭酶酶解時間的影響淀粉微波糊化后，添加耐高溫α-淀粉酶3U/g干淀粉制酶解時間30min后，再添加普魯蘭酶8U/g干淀粉，控制酶解時間分別為1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h，其他條件保持不變，測定抗性淀粉含量，結果見圖5。由圖5可以看出，酶解時間為4h時抗性淀粉收率較高，隨后抗性淀粉收率開始降低。這主要是由于酶反應時間太長后，會使淀粉分子聚合度太小，使得抗性淀粉的收率開始下降。因此，最佳反應時間為4h。

3結論

采用微波輔助酶解法制備了玉米抗性淀粉，在固定的微波糊化條件下，探討了耐高溫α-淀粉酶添加量、作用時間，普魯蘭酶添加量、酶解時間對抗性淀粉收率的影響，在最佳實驗條件下，抗性淀粉收率可達14.38%，實驗結果可為微波輔助酶解法制備玉米淀粉提供依據。

參考文獻

[1]張炳文，王茂山，范濤，等.中國傳統健康食品資源粉絲與抗性淀粉[J].糧食與食品工業，2011，(5).

[2]徐忠，劉雪唯，羅秋影，等.微波輻射及超聲波輻射對淀粉酶解性能的影響[J].農產品加工·學刊（下），2013，(8).

[3]徐忠，劉雪唯，羅秋影，等.微波輔助酶法制備碎米抗性淀粉的工藝研究[J].食品科學，2010，(18).

[4]張守文，孟慶虹，楊春華，等.玉米抗性淀粉酶解法制備工藝的研究[J].中國糧油學報，2007，(5).

[5]劉樹興，問燕梅，常大偉.超聲波-酶法制備小麥RS3型抗性淀粉工藝參數的優化[J].中國食品添加劑，2013，(6).

[6]李素玲，鄧曉聰，高群玉.顆粒型抗性淀粉的制備及性質[J].農業工程學報，2011，(5).

[7]楊小玲，陳佑寧，趙維，等.超聲輔助酶解法制備玉米抗性淀粉[J].化學與粘合，2017，(5).

[8]李愛萍，唐書澤，張志森，等.大米抗性淀粉定量測定方法比較研究[J].食品工業科技，2006，(1).

作者：張守花 單位：鶴壁職業技術學院