[发明专利]一种大米抗性淀粉的绿色制备方法

说明书

本发明涉及一种抗性淀粉生产工艺，特别公开了一种大米抗性淀粉的绿色制备方法。该大米抗性淀粉的绿色制备方法，以大米淀粉为底物，其特征在于：在低于糊化温度下，依次用来自大麦的β‑淀粉酶、来自黑曲霉的葡萄糖苷转移酶和来自长野解普鲁兰杆菌的普鲁兰酶修饰淀粉的链结构，得到若干短线性链，这些短线性链在4℃下有效排列、聚集、重结晶形成高抗性淀粉含量的大米变性淀粉。本发明工艺简单，生产成本低，能耗小，的率高，符合企业经济效益要求，且无任何添加剂，绿色安全，口感好，易被消费者接受。

（一）技术领域

本发明涉及一种抗性淀粉生产工艺，特别涉及一种大米抗性淀粉的绿色制备方法。

（二）背景技术

大米作为人类营养和能量的主要来源，由于其易被消化吸收，容易引起高血糖波动。因此，如何降低大米的餐后血糖水平已成为主食健康和营养的研究热点。根据淀粉在体外的酶消化速率，淀粉被分为三个主要部分：快速消化淀粉（RDS）、缓慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）。RDS是指前20分钟内快速消化的淀粉部分。SDS是20至120分钟消化的淀粉部分，它可以完全消化，但速度较慢。RS是指在小肠中不能被消化并在大肠中部分发酵以产生大量短链脂肪酸的淀粉部分，其可以控制肥胖和糖尿病并降低患心血管疾病的风险。

大米餐后的高血糖水平主要是由占大米干重约90％的淀粉导致。可以通过修饰淀粉的分子结构以增加RS水平并降低淀粉基产品的血糖指数。通常，当用普鲁兰酶处理淀粉时RS水平增加，因为普鲁兰酶切割淀粉的α-（1→6）糖苷键并将淀粉的外链转化为较短的线性葡聚糖，从而通过重结晶促进RS的形成。然而，仅由普鲁兰酶脱支产生的淀粉链长在6-60的宽范围内，导致形成具有双螺旋的晶体的短线性链的量是有限的，从而导致RS水平较低。基于此，为了提高大米淀粉中的RS水平，关键就在于获得更多具有适当链长的短线性链以促进分子的移动性，从而使其更易排列聚集形成完美的抗性结晶。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种生产工艺简单、可操作性强、生产成本低、安全无污染的大米抗性淀粉的绿色制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大米抗性淀粉的绿色制备方法，以大米淀粉为底物，其特征在于：在低于糊化温度下，依次用来自大麦的β-淀粉酶（BA，EC 3.2.1.2）、来自黑曲霉（Aspergillus niger）的葡萄糖苷转移酶（TG，EC 2.4.1.24）和来自长野解普鲁兰杆菌（Pullulanibacillusnaganoensis）的普鲁兰酶（PUL，EC 3.2.1.41）修饰淀粉的链结构，得到若干短线性链，这些短线性链在4℃下有效排列、聚集、重结晶形成高抗性淀粉含量的大米变性淀粉。

大米淀粉颗粒的状态对大米抗性淀粉的制备起着关键性作用。糊化作用会使得淀粉颗粒完全坍塌，结晶区几乎消失，这不利于抗性淀粉形成。本发明在低于糊化温度下对大米淀粉进行修饰，不仅能降低能耗，而且能保持淀粉颗粒内部固有的结晶结构。

本发明采用复合酶法（BA→TG→PUL）在低于糊化温度下改性大米淀粉，首先，BA通过水解大米淀粉中的α-（1→4）糖苷键，从链的非还原端连续去除麦芽糖单元，这部分缩短了淀粉的外部支链长度并产生β-葡聚糖；其次，TG通过水解和转移反应进一步催化β-葡聚糖以产生更多具有α-（1→6）糖苷键短支链的β，T-葡聚糖；最后，PUL切割β，T-葡聚糖的α-（1→6）糖苷键并产生更多量的具有适当长度的短线性链，这些链在4℃适合形成具有有序双螺旋结构的完美抗性微晶，这极大地提高了抗性淀粉含量，改善了大米淀粉基产品的消化性能。

上述大米抗性淀粉的绿色制备方法，具体包括如下步骤：

（1）将大米淀粉配制成重量体积分数为10%的悬浮液并调节悬浮液pH为5.0；

（2）向悬浮液中加入β-淀粉酶，于恒温水浴中振荡水解，然后灭酶活性，调节酶解液pH为5.0；