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酸热加工对焦糊精结构和理化性质的影响研究进展

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食品与生物技术学报 2022年第11期41卷 22-30页

作者：李洪岩毛慧佳周梦莎翟雪扬范浩然王静北京工商大学食品与健康学院北京100048

抗性糊精是抗消化、低热量的膳食纤维,具有降低血糖血脂、改善肠胃功能、促进益生菌增殖等功效。焦糊精是制备抗性糊精中的关键中间产物,也是产生抗性的主要来源,制备焦糊精的过程会产生很多新的不被人体消化酶降解的糖苷键,从而赋予焦... 详细信息

抗性糊精是抗消化、低热量的膳食纤维,具有降低血糖血脂、改善肠胃功能、促进益生菌增殖等功效。焦糊精是制备抗性糊精中的关键中间产物,也是产生抗性的主要来源,制备焦糊精的过程会产生很多新的不被人体消化酶降解的糖苷键,从而赋予焦糊精和抗性糊精“抗消化性”。作者从焦糊精的制备、分子结构、理化特性、主要应用及未来发展趋势进行综述,以期能促进焦糊精行业的可持续健康发展。

关键词：淀粉焦糊精焙烤难消化性分支结构

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焙烤温度对焦糊精结构和理化性质的影响机制研究

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焙烤温度对焦糊精结构和理化性质的影响机制研究

作者：雷宁宇北京工商大学

学位级别：硕士

焦糊精是制备抗性糊精的中间产物,其制备过程中形成的α、β-1,2糖苷键、β-1,6糖苷键、左旋葡聚糖等新的糖苷键可不被人体内消化酶降解,因而赋予焦糊精和抗性糊精抗消化性,常用作膳食纤维。本课题以玉米淀粉为原料,分别使用干热法和酸... 详细信息

焦糊精是制备抗性糊精的中间产物,其制备过程中形成的α、β-1,2糖苷键、β-1,6糖苷键、左旋葡聚糖等新的糖苷键可不被人体内消化酶降解,因而赋予焦糊精和抗性糊精抗消化性,常用作膳食纤维。本课题以玉米淀粉为原料,分别使用干热法和酸热法(140-200℃)制备焦糊精,着重研究焙烤温度对焦糊精结构和理化性质的影响,解析其随焙烤温度变化的热力学规律,并推测焙烤过程中支链淀粉抗性成分产生的位点和机制,以期为更好地指导焦糊精和抗性糊精生产及功能品质提升提供理论基础。采用干热法制备焦糊精,发现高温焙烤可显著降低焦糊精平均分子半径,聚合度X～1000-5000、X～5000-20000含量显著下降;高温破坏了焦糊精的结晶结构,但仍保留A型晶体类型;样品颗粒表面无明显变化,颗粒间发生团聚现象;通过相关性分析发现分子尺寸是导致理化性质变化的主要原因:随着分子尺寸的下降,焦糊精的溶解度略微升高,糊化晗减小,峰值黏度下降,其凝胶表现出剪切变稀的流变特性。采用酸热法制备焦糊精,在盐酸的催化作用下,分子量显著下降,聚合度X～12-24、X～1000-5000、X～5000-20000含量均减少,而X～36-100含量显著升高,表明短链间发生聚合反应;结晶区域面积减少,且颗粒结构保持完整,表明重聚合反应更易于发生在无定形区域;受分子结构的影响,焦糊精的理化特性随之改变:焦糊精溶解度增加至96.6%,黏度下降,其糊化溶液呈现出牛顿流体的流变特性。以蜡质玉米淀粉为原料,通过多种酶解反应(葡萄糖淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶以及异淀粉酶和β-淀粉酶的协同作用)来推测酸热处理过程中新糖苷键形成的机理。结果发现经不同的酶处理后,分子尺寸均显著性减小,且酶解程度均随焙烤温度的升高而降低,说明焙烤温度影响新糖苷键的生成位置,由此得出结论:当焙烤温度较低(140-160℃)时,大多数新糖苷键位于糊精分子的非还原性末端附近,焙烤温度升高(170-200℃)后,新糖苷键主要在非还原性末端和分支点附近生成,且新键含量随着温度的升高而逐渐增大,从而解析了焦糊精结构变化的分子机制。

关键词：焦糊精分子结构理化性质新糖苷键

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鲜湿米线抗回生调控及品质研究

鲜湿米线抗回生调控及品质研究

作者：胡海鹏江南大学

学位级别：硕士

鲜湿米线作为近年来新兴的方便食品,因其营养丰富,口感爽滑,食用便捷,深受广大消费者的喜爱,具有十分广阔的市场前景。但是,因其高水分、高淀粉基等特性,鲜湿米线在储藏过程中极易发生回生,引起品质劣变,严重缩短产品货架期,该现象已成... 详细信息

鲜湿米线作为近年来新兴的方便食品,因其营养丰富,口感爽滑,食用便捷,深受广大消费者的喜爱,具有十分广阔的市场前景。但是,因其高水分、高淀粉基等特性,鲜湿米线在储藏过程中极易发生回生,引起品质劣变,严重缩短产品货架期,该现象已成为制约鲜湿米线行业发展的瓶颈问题,寻找一种有效的抑制米线回生的方法迫在眉睫。本文通过筛选适用于鲜湿米线的专用复配抗回生剂,探究其抗回生机理,形成了一套适用于工业化生产、成本低廉、抗回生效果好的鲜湿米线调控方案,为今后鲜湿米线抗回生研究提供理论支持。首先,探究了茶多酚、赤藓糖醇、海带多糖、蔗糖脂肪酸酯、焦糊精5种不同类型的抗回生剂对鲜湿米线品质及储藏稳定性的影响。实验结果表明:蔗糖脂肪酸酯使米线的硬度、断条率显著增加;茶多酚显著改变了米线的色泽及风味,而其他3种抗回生剂对鲜湿米线的理化性质及感官品质无显著影响。储藏期间,海带多糖对鲜湿米线的回生无显著影响,赤藓糖醇和焦糊精可显著提高鲜湿米线的储藏稳定性,储藏35天后,添加赤藓糖醇和焦糊精的鲜湿米线的蒸煮损失分别增加15.43%、15.01%,显著低于对照组的31.13%;断条率增加16.44%和15.24%,显著低于对照组的20.19%;硬度相比储藏0天增加13.06%和18.57%,显著低于对照组的50.16%;短程有序度增加0.049和0.054,显著低于对照组的0.073;相对结晶度增加13.31%和13.29%,显著低于对照组的14.69%。结果表明,赤藓糖醇和焦糊精可以改善鲜湿米线的蒸煮品质,有效抑制鲜湿米线的长期回生现象,且能够最大程度保证其食用品质,甚至起到一定的改良作用。综合考虑,赤藓糖醇和焦糊精适合作为专用抗回生剂应用于鲜湿米线的制作。其次,探究了不同制备条件对焦糊精宏观微观结构及性质的影响。实验结果表明:在酸热条件下制备的焦糊精比干热条件下制备的焦糊精拥有更小的分子量、更高的支化度和更短的链长,数均分子量可以减小到3×10 g/mol,支化度增加到13.70%,平均链长减小到5.76。进一步探究不同制备条件的焦糊精对鲜湿米线品质及储藏稳定性的影响,同时阐明抗回生机理,实验结果表明:添加酸热制备4h焦糊精的鲜湿米线实验组在储藏35天后的硬度增加至1150 g,与储藏初期相比仅增加14.28%,优于其他实验组,显著低于市售鲜湿米线组的增长(35.23%)和空白组的增长(50.16%);蒸煮损失增加了15.13%,优于其他实验组,显著低于市售鲜湿米线组的21.37%;断条率仅增加13.40%,优于其他实验组,显著低于市售鲜湿米线组的20.95%。综合考虑,酸热条件下加热4 h制备的焦糊精适合作为抗回生剂应用于鲜湿米线的制备。最后,将筛选出的赤藓糖醇和最优条件制备的焦糊精进行复配,探究不同复配比例及添加量对鲜湿米线品质及储藏稳定性的影响。实验结果显示,储藏0天时,鲜湿米线市售对照组与实验组的质构特性、蒸煮特性、结晶特性、热特性等方面没有显著性差异。在储藏35天后,鲜湿米线的品质发生劣变。市售鲜湿米线组的硬度同比增加39.17%,添加1%赤藓糖醇和3%焦糊精(C1J3)、2%赤藓糖醇和2%焦糊精(C2J2)、3%赤藓糖醇和1%焦糊精(C3J1)的复配实验组的硬度值分别同比增加10.89%、9.69%和13.00%。就硬度指标而言,抗回生效果C2J2>C1J3>C3J1。市售鲜湿米线组的蒸煮损失增加了11.43%,其余添加不同抗回生剂的实验组蒸煮损失增量间的区别不显著,均在15%～16%之间。市售鲜湿米线组从第14天起开始出现断裂现象,随着储藏时间的增加,断条率由0%增加至21.67%,C2J2组在储藏35天后断条率增加了13.33%,为所有实验组中最低。在储藏过程中,复配抗回生剂实验组水分迁移变化较小,表明在储藏过程中复配抗回生剂能增强鲜湿米线对水分的束缚力,从而减少因水分迁移而带来的品质劣变。市售鲜湿米线组在储藏期间热焓值ΔH由1.49 J/g增加至2.20 J/g,C1J3组热焓值ΔH由1.14 J/g增加至1.56 J/g,表明C1J3组鲜湿米线中晶体完整程度显著低于对照组,回生程度更低。感官评价结果表明,在储藏0天时,市售鲜湿米线组与各实验组总得分相差不大,当储藏时间达到35天时,C1J3实验组感官评分总分显著高于市售鲜湿米线组。

关键词：鲜湿米线抗回生焦糊精赤藓糖醇

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以淀粉为原料制造难消化糊精

食品与发酵工业 1995年第5期21卷 49-51,20页

作者：林勤保杨连生罗发兴张本山华南理工大学轻工食品学院

本文介绍了以淀粉为原料制造难消化糊精的工艺过程。并对产品组成成分的影响因素一一作了阐述。

关键词：淀粉焦糊精难消化糊精食物纤维

Thermus thermophilus分支酶的重组表达及其在抗性糊精制备中的应用

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食品工业科技 2017年第24期38卷 79-83页

作者：刘军陈晟吴敬吴丹江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

本文研究了来源于Thermus thermophilus的淀粉分支酶TtSBE,通过基因工程的方法构建重组大肠杆菌*** BL21(PET-24(a+)-TtSBE),使之在大肠杆菌内高效表达,并在此基础上对TtSBE的酶学性质进行研究,结果表明,TtSBE的最适pH为6.5,最适温度为6... 详细信息

本文研究了来源于Thermus thermophilus的淀粉分支酶TtSBE,通过基因工程的方法构建重组大肠杆菌*** BL21(PET-24(a+)-TtSBE),使之在大肠杆菌内高效表达,并在此基础上对TtSBE的酶学性质进行研究,结果表明,TtSBE的最适pH为6.5,最适温度为60℃,在60℃的半衰期为40 h左右,TtSBE经纯化后,比活为773.27 U/mg;以2%的焦糊精为底物,利用TtSBE制备抗性糊精,当酶转化温度为60℃,pH为6.5,加酶量为3000 U/g(焦糊精),酶转化时间为12 h时,抗性成分含量达到50%,较焦糊精原料中的抗性成分含量提高了7%,本研究为抗性糊精的产率和质量的进一步提高奠定了基础。

关键词：分支酶重组表达酶学性质焦糊精抗性糊精

可溶性膳食纤维对肠道环境的影响及其预防高脂诱导肥胖的机制研究

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可溶性膳食纤维对肠道环境的影响及其预防高脂诱导肥胖的机制研究

作者：陈嘉平苏州大学

学位级别：硕士

肥胖已经成为一项全球性的健康问题,严重影响了个人的生存寿命和生活质量。寻找切实可行的预防措施是公共卫生领域一个重要的研究方向。其中,膳食干预是肥胖预防中的一项重要措施。研究发现,增加膳食纤维的摄入可以有效控制血糖、血压... 详细信息

肥胖已经成为一项全球性的健康问题,严重影响了个人的生存寿命和生活质量。寻找切实可行的预防措施是公共卫生领域一个重要的研究方向。其中,膳食干预是肥胖预防中的一项重要措施。研究发现,增加膳食纤维的摄入可以有效控制血糖、血压、降低体重和体脂,还可降低血清胆固醇水平,对降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)尤为有效。近年来,越来越多的研究表明膳食纤维的肠道发酵产物短链脂肪酸(SCFA)能通过多种途径影响肠道环境以及宿主生理代谢。但是,目前对于膳食纤维的发酵性研究的结果有一定的争议,相关机制仍不清楚。因此,我们对两种不同的可溶性膳食纤维的发酵特性进行研究,并探讨可溶性膳食纤维对高脂饮食喂养小鼠的肥胖预防作用及相关机制。目的:1.采用低剂量和高剂量的洋车前子壳粉干预C57BL/6小鼠,探究洋车前子壳粉对高脂饮食小鼠肥胖的改善效果,并研究洋车前壳粉的发酵性,包括对肠道发酵产物SCFA和肠道菌群的影响,以及SCFA对宿主生理代谢的影响及相关机制。2.采用辛烯基琥珀酸(octenyl succinic anhydride,OSA)淀粉酯干预C57BL/6小鼠,观察OSA淀粉对高脂饮食小鼠肥胖的改善效果,探究其肠道发酵性,包括对发酵产物SCFA和对肠道菌群的影响。3.以蜡质玉米淀粉为原料制备焦糊精,观察不同实验条件下焦糊精的物理化学性质和分子结构,研究反应条件对焦糊精糖苷键形成的影响,并探究糖苷键种类和含量与焦糊精消化率之间的作用关系。方法:1.洋车前子壳粉对高脂喂养小鼠肥胖的改善效果及相关机制研究40只C57BL/6雄性小鼠,8周龄,SPF级,随机分为4组:普通对照组(RF),高脂对照组(HF),高脂饮食低剂量洋车前子壳粉干预组(HFLP)和高脂饮食高剂量洋车前子壳粉干预组(HFHP)。实验周期为22周。期间每周测定体重及摄食量,每4周测量血压并进行糖耐量实验(GTT),并计算血糖曲线下面积(AUC)。干预结束后测定GTT和胰岛素耐量(ITT)。处死小鼠后,测量体长计算Lee指数,称量肝脏、睾周和肾周脂肪重量。眼球取血后测定血浆总甘油三酯(TG),总胆固醇(TC),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),以及胰高血糖素样肽(GLP)-1和瘦素的水平。采用HE染色观察肝脏和结肠组织细胞形态,油红O染色观察肝脏脂肪变性情况。Western Blot检测肝脏、脂肪和结肠中FFAR2和FFAR3的表达,肝脏中氧化酶体增殖物激活受体(PPAR)-γ通路蛋白表达以及产热相关蛋白过氧化物酶体增殖活化受体辅助活化因子(PGC)-1α和线粒体解偶联蛋白(UCP)-1的表达。收集小鼠粪便,采用气相色谱(GC)法分析粪便中SCFA的种类和含量。采用称重法测定粪便中的脂肪含量。16s rDNA技术分析粪便中肠道菌群的种类和结构。2.辛烯基琥珀酸淀粉酯对高脂喂养小鼠肥胖的改善效果及相关机制研究首先采用红薯淀粉制备OSA淀粉。采用Engylst体外消化率法测定其抗性淀粉(RS),慢消化淀粉(SDS)和快消化淀粉(RDS)含量。将30只6-8周龄雄性C57BL/6小鼠(SPF级)随机分为三组,每组10只,分为普通对照组(RF)、高脂对照组(HF)和高脂饮食OSA淀粉干预组(HFOSA)。实验周期为22周。干预期间每周称量体重和摄食量,干预22周后进行GTT和ITT实验,并计算AUC。实验结束后处死,测量体长计算Lee指数,称取肝脏和脂肪重量。取血后测定血浆TG,TC,LDL-C,HDL-C以及GLP-1和瘦素水平。HE染色观察肝脏和结肠组织形态,油红O染色观察肝脏脂肪变性情况。收集粪便,采用GC法测定粪便中SCFA的种类和含量;称重法测定粪便中脂肪含量;采用16s rDNA测序技术分析粪便中菌群的组成和结构。3.焦糊精的理化性质及构效关系研究采用蜡质玉米淀粉,添加2%,4%或8%的盐酸,并在150℃或170℃下加热1,3,5,8或10 h制备焦糊精。测定焦糊精的溶解度、粘度、颜色。采用扫描电子显微镜观察焦糊精外观,采用凝胶色谱法(GPC)测定分子量分布,采用核磁共振技术(NMR)测定焦糊精中糖苷键的数量和种类,采用Enylyst体外消化率法测定焦糊精中快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉含量。结果:1.洋车前子壳粉对高脂喂养小鼠肥胖的改善效果及相关机制研究(1)洋车前子壳粉干预显著降低了小鼠体重、Lee指数,以及脂肪重量和肝脏重量,且HFHP组干预效果更显著。糖耐量实验、空腹血糖结果以及胰岛素耐量实验均表明洋车前子壳粉显著改善了高脂饮食引起的糖代谢紊乱。各组小鼠舒张压和收缩压没有明显变化。在血脂方面,HFLP和HFHP组小鼠血中TG,TC,LDL-C水平较HF组显著降低,而HDL-C没有显著变化。(2)HE和油红染色结果显示,与HF对照组相比,HFLP和

关键词：可溶性膳食纤维洋车前子壳粉辛烯基琥珀酸淀粉酯高脂饮食肥胖短链脂肪酸肠道菌群焦糊精

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淀粉酸热转化过程研究

陕西粮油科技 1996年第3期21卷 43-45页

作者：顾正彪王志强谢春阳无锡轻工大学食品学院江苏扬州饲料集团公司

初步研究了在用盐酸催化、焙烤过程中不同酸热条件对淀粉分子降解和糖基转移的影响程度，并用α－淀粉酶水解和糖化酶糖化后分析焦糊精量的变化，发现了增加浸泡用盐酸浓度（即增加酸用量）、升高焙烤温度和延长焙烤时间均有利于淀粉降... 详细信息

初步研究了在用盐酸催化、焙烤过程中不同酸热条件对淀粉分子降解和糖基转移的影响程度，并用α－淀粉酶水解和糖化酶糖化后分析焦糊精量的变化，发现了增加浸泡用盐酸浓度（即增加酸用量）、升高焙烤温度和延长焙烤时间均有利于淀粉降解反应和转糖基反应的发生，但转化温度不得超过２００℃。

关键词：淀粉酸处理转化低聚糖焦糊精试验研究