微波-酶法制备RS3型玉米抗性淀粉工艺参数优化研究.doc

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1、微波-酶法制备RS3型玉米抗性淀粉工艺参数优化研究张华东张森沈晓萍卢晓黎（四川大学食品工程系，四川成都610065）摘要：运用响应面法，对微波-酶法制备RS3型玉米抗性淀粉的工艺参数进行优化。α-淀粉酶酶解的优化工艺参数为：液料比4：1，酶解温度为85℃，酶解时间10min，酶浓度1.68U/g淀粉；微波糊化的优化工艺参数为：功率1.26kW，加热温度92℃，加热时间1min；普鲁兰酶脱支优化工艺参数为：酶浓度4.13NPUN/g淀粉，酶解温度53.31℃，，酶解时间3.26h。按上述工艺参数制备的抗性淀粉得率为13.45%。关键词：抗性淀

2、粉；微波-酶法；响应面法；Box-Behnken实验设计抗性淀粉是指不被健康人体小肠吸收的淀粉及其分解物的总体，它分为四类：RS1物理包埋淀粉（physicallytrappedstarch）、RS2抗性淀粉（resistantstarchgranules）、RS3回生淀粉（retrogradedstarch）、RS4化学改性（chemicalmodifiedstarch）淀粉,其中RS3可由淀粉回生产生，是抗性淀粉中易于认为制备的一种。它具有防治肠道疾病、降脂、控制体重、促进矿物物质吸收和某些维生素的体内合成等功能，能防治现代生活容易出现

3、的一些健康问题。因此对其生物功能和制备方法的研究越来越多。本文以玉米淀粉为原料，运用SAS软件和响应面法，对微波-酶法制备玉米抗性淀粉的工艺参数进行了优化研究，旨在为抗性淀粉的研究提供理论依据和技术方法参考。1材料与方法1.1材料玉米淀粉自备，淀粉含量>95%，蛋白质含量<0.08%，脂肪含量<0.03%；耐高温α-淀粉酶（48000U/mL）；普鲁兰酶（1125NPUN/mL）诺维信公司1.2仪器设备YQ2G-03型微波加热机；LD4-2A型离心机；TU-1800PC型紫外可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司。1.3方法1.3.1工

4、艺淀粉分子链在一定长度下容易老化，通过适量α-淀粉酶酶解可以使淀粉分子的长度降低到一定程度，并且可以降低物料的粘度。再经过微波加热糊化(同时也可让残留的淀粉酶失活），使淀粉生成立体网状结构，有利于普鲁兰酶对支链淀粉的作用，产生更多支链淀粉，从而提高抗性淀粉得率。据此设计的试验工艺为：玉米淀粉制备→α-淀粉酶酶解→微波加热糊化→普鲁兰酶脱支→回生→抗性淀粉含量测定。1.3.2α-淀粉酶酶解工艺参数优化影响淀粉酶酶解程度的因素有液料比、酶浓度、酶解温度和酶解时间，pH值定为耐高温α-淀粉酶的最佳作用pH值（5.3）。试验以抗性淀粉得率为响应值进

5、行Box-Behnken实验设计（见表1）。其他工艺参数如下：微波功率0.9kW，作用温度86℃，作用时间5min；普鲁兰酶浓度4NPUN/g淀粉，酶解温度55℃，，酶解时间3h。表1α-淀粉酶酶解工艺参数优化实验设计及结果序号B液料比E酶浓度/（U/g淀粉）TE酶解温度/℃TI酶解时间/minRS得率/%1234567891011121314151617181920212223242526274466555544665555446655555551.683.601.683.602.642.642.642.642.642.642.642.6

6、41.681.683.603.602.642.642.642.641.681.683.603.602.642.642.6490909090858595959090909085958595859585959090909090909020202020103010301030103020202020202020201030103020202012.099.599.104.628.216.087.105.759.018.816.636.0110.2310.185.444.958.437.906.555.9211.5611.415.065.486.4

7、15.645.721.3.3微波糊化工艺参数优化影响微波糊化效果的因素有微波功率、作用温度和作用时间。试验以抗性淀粉得率为响应值进行Box-Behnken实验设计（见表3）。其它工艺参数如下：普鲁兰酶浓度4NPUN/g淀粉，酶解温度55℃，酶解时间3h。表3微波糊化工艺参数优化实验设计及结果序号P功率/kWTE温度/℃TI时间/minRS得率/%123456789100.540.541.261.260.900.900.900.900.541.2680928092808092928686555528282210.2110.8710.8912.

8、1610.679.1113.2711.4011.2112.2811121314150.541.260.900.900.908686868686885559.7411.3611.2