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复合酶法rs3型抗性淀粉的制备(附件)

2021-06-01 22:30编辑: www.jxszl.com景先生毕设
抗性淀粉 (RS )也被叫做抗酶解淀粉,是一种功能性膳食纤维。它具有许多促进身体健康的功能,如预防结肠癌、降低血糖和血液胆固醇含量、减少肥胖、结石的发病率和增加矿物质吸收等。此外抗性淀粉的热稳定高和持水能力低,可以很好地改善食品的味道和质地,因此被广泛用于食品中。本实验以豌豆淀粉为原料,采用复合酶法制备RS3型抗性淀粉,分别研究了淀粉乳浓度、pH、老化温度及酶比对RS3得率的影响,当淀粉乳浓度为20%,pH为6.0,老化温度为0℃,酶比为2:1(α-淀粉酶:普鲁兰酶)时产率最高。选择不同抗性淀粉含量的样品测定其溶解度、溶胀度和抗消化性,结合扫描电镜、X-射线衍射和红外实验观察复合酶解淀粉的颗粒形貌、晶体结构和红外光谱特性。关键词 豌豆淀粉,复合酶法,制备,理化特性
目 录
1 绪论 1
1.1 抗性淀粉的概述 1
1.2 RS3型抗性淀粉的形成机理 1
1.3 抗性淀粉的功能特性 2
1.4 酶法制备RS3型抗性淀粉的相关研究 2
1.5 复合酶法RS3型抗性淀粉的制备工艺 3
1.6 本课题主要研究内容 3
2 实验材料和主要仪器 3
2.1 实验材料 3
2.2 实验仪器 4
3 实验方法 4
3.1 RS3型抗性淀粉的制备 4
3.2 RS3型抗性淀粉的含量测定 5
3.3 复合酶解淀粉的溶胀度特性分析 6
3.4 复合酶解淀粉的晶体结构分析 6
3.5 复合酶解淀粉的红外光谱测定 7
3.6 复合酶解淀粉的扫描电镜分析 7
4 结果与讨论 7
4.1 RS3型抗性淀粉含量的影响 8
4.2 复合酶解淀粉的溶胀度特性分析 10
4.3 复合酶解淀粉的晶体结构分析 12
4.4 复合酶解淀粉的红外图谱分析 13
4.5 复合酶解淀粉的扫描电镜图谱分析 15
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 绪论
淀粉是 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072
除了纤维素外自然界中最丰富的碳水化合物,也是人类必需的化合物。抗性淀粉作为一种新型功能型膳食纤维,它不能由小肠消化吸收,只能由大肠内被微生物菌群发酵,产生分子量较小的脂肪酸改善肠道环境。天然淀粉在经过理化处理后可以使其抗性得到明显提高,不仅具有较好的热稳定性和持水能力,而且可以很好地改善食品的味道和质地,更因其众多健康效应而引起了广大研究人员的兴趣。
抗性淀粉的概述
1.1.1 抗性淀粉的定义
抗性淀粉是能够对消化酶产生抗性的一种淀粉。1982年,英国生理学家Englyst在研究膳食纤维时首次发现了抗性淀粉。此后,关于抗性淀粉会对人体产生哪些生理效应,引起了广大学者的兴趣。欧洲抗性淀粉研究所为了统一规范,在1992年首次规范定义抗性为“在健康人小肠中不被吸收,但可在大肠内发酵的淀粉及其降解物”。在第二年又扩大和规范抗性淀粉的定义为:“所有健康的人的小肠不吸收的淀粉及其降解产物”[1]。
1.1.2 抗性淀粉的种类
最新研究根据理化性质将抗性淀粉分为五类,即:RS1物理包埋淀粉,是指细胞壁和食物基质中封锁的物理不可接近的淀粉,它在食物中的含量热处理和其他物理方法的影响;RS2抗性淀粉颗粒,具有B和C两种晶体结构,其抗酶解作用会随着糊化过程减弱甚至消失[2],在薯类和豆类中RS2的含量比较高;RS3回生淀粉,又称为老化淀粉,是一类在加工过程中因发生老化反应而对酶产生抗性的淀粉 [3],它可以溶于水,是一种功能性膳食纤维;RS4化学改性淀粉,是指淀粉通过化学方法进行修饰后而对脱支酶产生酶抗性的一类淀粉;RS5为直链淀粉脂质复合物。
RS3型抗性淀粉的形成机理
天然淀粉在经过糊化然后冷却的过程中会重结晶形成稳定性较好的RS3型抗性淀粉,在它的形成过程中可以产生由单斜晶体构成的A型结构和由双螺旋六边形结构及六方晶体构成的B型多态结构。原淀粉在糊化后完全水合,淀粉颗粒逃逸出许多直链淀粉进入溶液中,这些直链淀粉随机卷曲形成高分子聚合物,在冷却过程中,这些聚合物的分子链中的氢键,形成双螺旋结构 [4]。
1.3 抗性淀粉的功能特性
1.3.1 调节血糖和控制体重作用
食用抗性淀粉后,人体产生的热量很少,并且身体中脂质的排泄得到促进,血糖反应也受其影响。抗性淀粉在胃中的消化吸收非常地慢,可长时间停留在胃内,增加饱腹感,缓慢释放葡萄糖,降低餐后血糖和胰岛素水平。此外,在大肠中抗性淀粉发酵并释放出少量的热能,有利于控制体重增长[5]。
1.3.2 保持正常肠道机能作用
抗性淀粉在大肠被微生物发酵并产生分子量较小的脂肪酸,如乙酸、丁酸等。分子量较小的脂肪酸可以降低肠道中的酸碱值,并能够使肠道保持偏酸性环境,抑制肠道产生腐败物,从而使得恶性肿瘤不易在肠道内生成[6],从而降低结肠癌的发病率。
1.3.3 降低血脂的作用
抗性淀粉的吸收率不高,基本不被小肠消化吸收,因而抗性淀粉具有降低血脂和提高排泄物中固醇的功效。有代谢综合征的患者连续食用含抗性淀粉84天后,患者血浆中甘油三酯的含量降低了43%[7]。
1.3.4 促进无机盐的吸收
人体食用含抗性淀粉后,在结肠内对其进行发酵,并产生大量的短链脂肪酸,而短链脂肪酸可以增强人体对无机盐的吸收。Lina等人[8]让大鼠食用抗性淀粉一段时间后,大鼠股骨锌含量明显增加,其他矿物质如镁,钙的利用率也明显增加。
1.4 酶法制备RS3型抗性淀粉的相关研究
通常采用物理和生化方法制备RS3型抗性淀粉。而生化法中的酶法制备抗性淀粉是当今研究的一大热门,它不但简化了工艺设备,降低了劳动强度,而且无化学污染隐患,具有相当高的安全性,符合食品加工发展的趋势,便于实现规模化生产。
吴亨[9]采用α淀粉酶制备抗性淀粉,研究了α淀粉酶的加入量和酶解时间对抗性淀粉含量的影响。最终制备出的抗性淀粉热稳定性达到95.15%,且抗性淀粉含量最高,为7.37%;经过高温高压冷却至室温的操作后加入α淀粉酶酶解,再高温高压冷却至室温处理两次得到的抗性淀粉含量为12.16%,高于单一酶法。

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