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影响抗性淀粉形成因素


年第
文章编号





报食 与 油 脂



影 响抗性淀粉形成 因素
余焕玲





阐建全

陈宗道

西 南 农 业 大 学食 品 科

学学 院 重 庆
,
,
、 、 、

杭性 淀 粉

是 指 在 健 康 正 常人 的 小 肠 之 中不 能 被 消化 吸收 的 淀 粉及 淀 粉 降解 物 的 总
的 产 童 可 以 受到 多种 因 素 如 淀 粉 来 源 植 物 的 基 因 类型 加 工 条 件 改 性


食物 中

因素 等影 响

本 文就 目前 国 际 上 对这 些 方 面 研 究 的 最 新 进展 作 一 综 述
改性




关键词

抗性 淀粉

影 响 因紊

中 图分 类号

文 献标识码

前言
淀粉是 一 种 重 要 的供 能营 养素 按其在 人体小肠 中的消
,

影 响抗性淀粉 形 成的 因素 淀粉是植物 经 过 光 合作用 形成 的 不 同植物来源 的淀粉
,


化速 度不 同可 分为易 消化淀粉 和抗性淀粉 一 聚糖
。 。

缓慢 消化淀粉


其 特 性不 同 因而

,

的产 量 也 不 同 且 不 同的基 因类 型 也
,

抗性淀粉 即 在健康 正 常 人 的小 肠 中不 它是有
,


会影 响
,

的产 量



一 般来说薯类 如 马 铃薯 因其 较 大的

能 被 消 化 吸 收 的 淀 粉 及 淀 粉 降解 物 的总 称

颗粒结 构 而 抗性 淀粉含 量 高达
些 豆类等 而 糊化 的 高支链 玉 米 淀粉
一 般情 况 下 淀粉糊化会大大降低

生 淀粉

,

其次是 一
,

个葡萄糖分 子 以


今 糖 昔键连结 而 成 的 一 种 葡

的含 量 几 乎 为 零
,

直 链淀粉 的特 定部 位能 形成稳 定 的双 螺旋结构 双螺

的含 量 而且 糊化及老
,

旋之 间又 可通 过 氢键 范德化力 的作用 聚合成有序 的对酶解
具 有极 强 抗性 的

,

化的温 度同样会影响

的产 量 川 见下 表

晶体 因而在 人 体的 胃肠道 内不 能被消
,
,


淀粉来 薄 小麦 谷
大米 马铃薯

不 同来源及 糊化温 度对
生淀粉

夕 士 夕 士




影响
糊化


化吸 收 但 它 具有与膳食纤维相似 的性 质 即可 被微 生物发 醉利 用 对 人体健 康 非常有益 从这 种意 义 上 来说
, ,

糊化
士 士 士 士

也是
三 种形
,

一 种 膳 食纤维 图






一 衍 射 发现









士 士
,

式 其中
,

型 晶体 的抗性 最 强 川
℃左 右

晶体 对 热 十分稳定
,

其熔点为 类型 〔


士 注

广 泛存 在 于 淀粉 及 含淀粉 的食物 中 其主 要有 四 种


同 一 种 植物 来 源 但 因基 因 类 型 不 同 同


的产 量 也 不

如表

所示

在用 体 外方 法研 究 野生 型
及 两 种 突变 型



类 型
空 间上 不 能 接 近 的

分类
在小肠 中消 化 吸收情况
部分粉碎 的谷 粒 种子 及 豆




豌 豆 淀粉 的
最高

,

产 量 时发现



型的
, ,

含量
坐 发生

原 因是 坐 基 因突变影响淀粉的合成途径 导致 直 链


速 度较慢 部
,

淀粉

分 被消 化 吸

淀粉合成 的升高 同 时又 改变支链淀粉 的结构 而 突变 则 导 致 支链 淀粉 的 合成 升 高 阁
,


淀粉颗粒


消 化 速 度很

这 为我 们研 究 提 高

含 量 开 拓 一 种新 的途 径 即 通 过 基 因改 良的方 法 来达 到
香 蕉 及 生 马铃 薯淀粉 慢 几乎 不消 化
,

目的



通 过 上 面 实 验 可 认 为直 支链淀粉 之 值是
,

产量 决

非颗 粒 状 老 化 或 结 晶淀粉

作为早 棍 的快 棍豆类食 品 糊 化一 老 化 的


不 消化

定性 因素

,



型 豌 豆 有较 低 的水 解 指标 和 血 糖 指 标






的两个指标都 较 高

,



水解率低说 明
,

生成 了较 多的难 以水解 的
即 随直 链 淀粉 含 量 的升 高
不消 化

与前 人 的实验 结果 相符合 的产 量 也 随 之 升 高


结 晶淀粉
化 学改性 由于 酶抑


见下

主 要来 源 于 改





制 剂 淀 粉一 营 养 素 复 合



性 淀粉

物等 不 能消化的淀粉




,

不 同直链淀粉含

对抗性淀粉含



影响


且 还可 增加

经 糊化后其抗性 消 失 而
,

是 食物在 加







工 过程 中形成 的 化学改性淀粉 不仅本身不 能被消化 吸 收而

的产量





收稿 日期



根 食 与 油 脂

直 链 淀粉

年第
型向




通 过 实 验 发 现 大 麦 的 白色 淀 粉 层 含 有 产量 却 比直 链淀粉 含 量 为 的 褐 色淀 粉 层 中的

糖 的存在加速 了



型 晶体 的转化



直链淀粉有 一 个非 常重 要的性质就是它 能与 多种有机或 无机 配体形成复合物

产量
,

要 高 因此 他认
,

脂肪和蛋 白质是 其在 食 品 中结合的对
差 示 扫描量 热法 发现在

,

为各种 淀粉形成

的能力 有很 大的差异 并 不 一 定与 直 链




,





淀 粉 的含 量 有关
,

出现这 种结 果 可 能是 由于 褐 色 层 含有较


间有 直 链 淀粉一油脂复 合物的存在

直链淀粉与 油脂结合后 的
,

多 的脂肪及 矿物质 的原 因 要 的作用


就 不 再参与 直 链淀粉 双 螺 旋 的形成 因而 会 大 大降低 形 成过 程 中发 挥 了 非常 重
,

由此 可 见 直 链 淀粉 在

产量





认为直链淀粉 老 化与直 链淀粉一油脂复 合物的
,

特 别是 在研 究 的初 期 大 多 数研 究 者 认 为
,



存 在 之 间有竞争作 用 而 且 后 者 的形成 能 力 要 强 一 些 帅 〕若 除去油 脂后 白质后
,

主 要是 由老 化 的直 链淀粉 所形 成 的 老化 的支链淀 粉在

的产 量可 提 高








蛋 白质 的存在 理 论
,

小 时 内 几 乎 完 全 水解

‘ 〔



但 随 着 研 究深 入 发 现 支 链淀粉


上可 以将淀粉分子包 裹而 减少酶切位点 但研 究发现 去 除蛋
,


中有 化后

形 成 过程 中 同样非常 重 要

,

纯 支 链 淀 粉 的老 化淀粉
直 链 淀粉 糊

的产量 并没 有明显 增加
,

至于 外源 油脂对




川 蜡质 玉 米淀粉


影 响虽 然研 究得 比较 多 但 尚无 统 一 的结果

总 的来说大 多


含量 为

认 为支链淀 粉 的分 支部
, ,

数油 脂的存在都会使

的含量 受 阻 〔




。 〕

分 可 以形 成 双 螺旋 并进 一 步 形 成 有 序 的 三 维 结构 但这 些 支链 的 聚 合 度 只 有
片段 在 同样 的结果 〔



化学改性淀粉 常用 于 食 品 中 以改 善食 品品 质
性对 抗性 淀粉 的形成 有促 进 作用

化学改



长 度会 受到 限 制

,




老化的
也 发现

等人 闹 在 这 方 面
,

支链淀粉 熔 化温 度较 低

因 此 可 能 不 会 形 成 高抗 性

作 了细 致 的研 究






他发 现 淀粉 化 学 改 性 可 大大 降低其消 化


℃条 件 下 不 被酶 水 解

如 糊精化 氧 化和醚 化 可 大 大降低淀粉 的消化程 度 并 实验 同时表 明化 学改 性不 仅 使被
,

随 取 代 度 的增加 而 降低
,

支链淀粉是 分 支 状大分 子 由于 空 间位阻作 用 而 难 以发
生 聚 集 而直 链淀粉近 似 线形的盘 管 状分 子 间的排 列聚集 比
,

取代 的片段 不 能消 化 而 且 可促进 分 子 间的聚集 而 提 高 的产 量 提高


实验显 示 同 时使用 多 种 改性 方 法 比单 一 改 性更能 的产量 表


较 容 易 但 要 受 到 分 子 大 小 的制 约
,



在 这方 面 曾 在


如下 表 化 学改性淀粉 的体外 消化情况


‘ 进 行详细研究 〔 〕



他发现 当聚合度
,

之间



,

产 量 随链长增 长 而增加 在 产量
, ,

时有最 大 的 的产 量 则迅速 降低
, , ,





,

淀粉溶液 和
,

淀粉 溶液 和
,



小于



,





类 淀粉

较短 直 链 淀粉 分 子 运 动 比 较 强 烈 扩 散速 度 也 较 大 因
此 较 难 聚 集 而 太长 的链分子 间的斥力 会增大 也 难 聚 集 所
,

蜡质淀粉 高交联 低交联




乃 石 之


,

」 乃

以只 有 中等长 度 的链 才最 有利 于 聚 集

,



至 于 链 长 大于


高氧 化 乙烯取代

,

的产量 怎样 变 化情 况 则 尚未见报 导
、 、










每 一 种 食 品 都是 一 个 非常复 杂 的 体 系 有 多种成 分 组
,

高氧化

成 包括 水 小分 子 糖 脂肪 蛋 白质 无机 矿物 质 等 这 些 成
,

,





高度转化糊精

?





暗蜡质 淀粉


分 的存在 都对
,

的产 量 有 所 影 响 水 是 一 种 常 用 的增 塑

,



剂 ’〕它 的玻璃态转 化温 度非 常低
大 大 降低淀 粉 的玻璃 态 转 化温 度 形 成结 晶就必 须在
,
,





水 的存在会

中度氧化 乙烯取代 交联






而 淀粉 要 在溶液 中
,



晶体熔解 温 度 之 间保 持 一 段 因而 老化 时温度


普通淀粉 低转化糊精
中度转化糊精 高度转化糊精








,



时 间 不 同浓度 的淀粉 水溶液有 不 同 的



的选 择 也 不 同 浓 度低
度高

则 老 化温 度 就 低
,


℃ 浓
,

商宜链淀粉




则 选 择 较 高 的老化温 度 也 就 是 说 淀粉 的
因 为 晶核 形
,

浓 度和老化 的温 度 之 间有 着 密切 的相 关 关 系

成 的温 度 比

略高 如 果能 在 老 化前测 出淀粉 溶 液 的
,

则 就有可 能很好 地控制老化温 度而 提 高 小分 子 糖 的存在 可 使淀粉 稀溶液 的

的含 量
,
,



高氧化 乙 烯取代 实验室对照 生 马铃 薯淀粉 生 谷物淀粉
“〕









?



,



升高 因此 会 影


将 淀 粉 分别 与 三 聚 磷 酸钠 和 三 多聚磷酸钠 反应
‘。

响 晶核 的形 成 有关




使

的产 量 降低



另外 小 分子 糖
,

制得低溶涨性 和 高溶涨 性

研究发 现低 吸 水 性
℃左 右


的 化 含

成的作用 不 仅与 糖 的种类 和浓 度有关 而 且 与淀粉 的品种 也
〕 这 方 面 也进 行 详 细 研 究 在
,

抗性 高达

,

其熔化温 度 比未改性 的淀粉高
, ,

学 改性淀粉 的消化率 明显 降低 而 我们 又 经 常利 用 改 性使淀
他 认 为糖对


粉更 适 合 于 食 品加工 因而 利用 化学改性 是 增 加食 品
量 的 一 种新 途径


形成 的影响在 很大程 度 上 取 决 于 糖 的种类 浓度 及老 化的温 度 而且 这 种 影 响可 用 玻 璃 态转化 理 论 来解 释
,



但 淀粉 经 化 学改性 后 被 取 代 的葡萄糖 分 含 量 的方 法将 其 测 出 因而 在研 究
,

同时他 认为

子不 能用现 有 的测定

年第




根 食 与 油 脂
含 量 方法来促 进这方


的 同 时急 需 一 种 能 准确测 定
面的研究


义 的事 情



目前对


的研 究 已 经 引起 了 世 界 上 很 多 科研
含 量 的方 法仍 没 出现 因此 仍
,

人 员 兴 趣 但 一 种有 效 的
,

适 当的物理 改性 会增 加抗性 淀粉 的含量 高 直 链 谷 物淀 粉 高达
,

吻〕 用

需继 续 深 入 研 究


和 热 蒸 汽 处 理 的 高 直 链 谷物淀 粉 中


参考文献
,

饲 喂 小 鼠研 究发现 远远 高于
不 能被微 生 物利用 而 增加 了大便体积


含量
〕 曾

而且一 部分

,


, ,

,

试验用 热蒸汽和高压 热蒸汽处 理

的含量



参见表



, , ,


豆 的种 类

总淀 粉和 可 消化淀粉含
总淀粉含
士众 士 月
士 乃 士住

赵 〕 国华 阐健 全 中 国粮油学报
含,

, ,




处理 方式
生 淀粉 蒸汽处 理 高 压 蒸汽处理 生 淀粉

可利用淀粉含 ,
,

黑豆

士 士 土 士 士 士
鸿

,


,
,



, , ,


,

,

利 马豆

蒸汽处理 高压 燕汽处 理

士 鸿
月士


,


,



,



由于 淀粉在低水分含 量 下 经 热处理 使 一 些 卜 键发 生 改 变 而 成 为 卜 化 消化性 增强 而
, , ,

糖昔
‘ 沪 、

,



, ,

和以

,

或使 卜 糖昔 键 转化 成

} ,入

‘ 、 声

卜 型 糖 昔键 而不 能被体 内酶 水解
含 量 又 降低
,



高压 处 理 使淀粉充 分 糊
另外


, ,



的产 量 会 随积
,

压 镶杆 转 速 的增 加 而 降低 但 在 原 料 中 添 加柠 檬酸


、 气 工 通 ‘ 、 人 } ,, ‘

,

,


,

产 量 又 会增加 〔 〕这可 能与淀粉 的酸水 解有关




,

,

其他 一 些 因素如 金 属 离 子 多酚类物质等 也 会 降低 的产量 阎 但在 这方 面 的研 究还 较少
,


,


,

的分离
,


,
,

,

,

是 一 种 淀粉 分 子 的聚 集 形 式 其基 本单 元仍然是葡 萄糖分子 要把它从 淀粉 中分离出来 通 常包 括 以下 步骤
碑 ‘ 于 、
‘ }


,
,

产 、 内 、

在 淀粉 溶液 中加 入 磷 酸 缓 冲液 调节
,

然后

,


, ,

加 入 对热稳 定 的 卜 淀 粉 酶在沸 水 浴 中振 荡
冷却 至 室温 调节


分钟 然后
,
沪 、 』
目 山 且

,


,

加 蛋 白酶除去 蛋 白质 调节

,



分钟 冷却 至 室温 并


『 了 、 )

、 沪

,

,

加 入 淀粉 葡萄糖 昔酶 水解

,




,


, ,

钟 将可 水 解淀粉水 解为葡萄糖

,

离心


分 钟后弃 去 上 清 液 沉 淀 用 蒸 馏 水
的粗 纤 维


,


, ,

乙 醇 丙 酮 先 后洗涤 即 为含有

‘ 矛 廿 产 』

‘ 且

八 , 石



、 沙 、

,

,

将 上 述 粗 纤维溶 于
,



溶液 或 溶 甲基 亚


,

矾溶 液后离心 将上 清液浓缩干燥 即 为

,

小结
抗 性 淀 粉 可 添 加 于 食 品 中 改 良食 品 品 质 和 加 工 工
艺 ’ 〕例如
,

,

,


、 户 、

增 加 食 品脆 度 特 别是 在 焙 烤食 品 中 法 国 已
, ,


, 八 ‘“

‘, 沙 、

,

,

,

在烤 面包 和香 脆饼 干 中得 到实 际 应用
品 中还 可 提高制 品膨 胀性
,

在谷物快餐食

,

,


,



它 同时具有非常 重 要 的 生 理 功
,

,

,

能 可 降低 糖 尿病患 者饭 后血 糖 值 尤 其 是非胰 岛 素依 赖 型
患 者 而 且 还 可 有效 防 止肠道疾 病 另 外 还有 降血 脂功效
, ,



〔 〕
〔 〕


,

,


,

,

‘一





但 当食 品 中
,


的 含量 低 于
、 、

时 则 可 认为其不具 有
,


,

,





上 述 功能 而 大多数食 品例 如熟的 马铃 薯 热

热米饭 热稀



饭 高谷 糠 麦 片 小 麦 粉 空 心 面条 热馒 头 含 量 都低 于
,



等食 品 中

魏衍超 扬连 生 郑州粮食学 院学报 〔 〕
,

,

,



因 此 提 高这 些 食 品

的含 量 是非 常有 意


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