编辑:陈敏/主编:王旭/学术顾问:寇兴然
撰稿人:杨月月,江南大学食品学院级博士
一种使用支链淀粉酶从青香蕉粉中生产抗性淀粉的新方法
LWTFoodScience(IF:4.)
背景
青香蕉富含RS,且适口性高,是糖尿病和肥胖患者的理想食品。然而香蕉中有10-15%无法售出,因此可提取其中的面粉或淀粉用于制备功能性食品。支链淀粉酶是一种内切作用的脱支酶,因其同时具备切断α-(1-4)和α-(1-6)糖苷键而在淀粉加工中广受欢迎。目前,支链淀粉酶已和高压灭菌和冷却循环相结合来提高Euryaleferox和大米淀粉的RS%。
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成果介绍
本研究使用支链淀粉酶作用于青香蕉粉,旨在提高青香蕉粉中的RS%。首先使用支链淀粉酶作用于青香蕉粉,使总直链淀粉含量增加,然后进行退火处理,使直链淀粉重排,形成紧密的结构,而这种结构有助于抵抗消化酶的水解。
方法及结果
方法/仪器
指标
结果
1.支链淀粉酶处理青香蕉粉;使用RSM实验(响应面)确定最佳工艺参数:孵育时间、料液比、面粉粒度、酶添加量。
2.人工神经网络(ANN)建模
样品制备及处理
RSM实验表明当青香蕉粉的粒度为35,料液比为1:7(g:mL),支链淀粉酶添加量为7%,孵育时间为min时,可获得最高的RS含量68.99%。
ANN模型显示出比RSM更高的预测能力,R2为0.99。
原青香蕉粉(NB)和改性青香蕉粉(MB)的组分含量:水分含量、直链淀粉含量、溶胀力(SP)、水溶性指数(WSI)、总膳食纤维、酚类物质含量、抗氧化性;
理化及功能性:体外消化性、XRD、DSC、SEM。
样品理化及功能表征
直链淀粉含量:MB比NB增加了6.93%;
SP:MB≤NB;
WSI:MB≤NB;
总膳食纤维含量:MB比NB增加了7.4g/g;
总酚含量:MB≤NB;
体外消化性:MB中的RS为68.99%,而NB仅为38.05%;
XRD:MB的结晶度指数比NB增加了8.51%;
DSC:MB的峰值温度为.86℃,而NB的峰值温度为94.45℃;
SEM:MB显示出更具有抗消化能力的颗粒形式。
图1.三维响应面图:(A)酶添加量和料液比;(B)酶添加量和粉粒度;(C)粉粒度和料液比;(D)酶添加量和孵育时间对RS%的影响
图2.ANN模型的预测淀粉产量图:(A)21次的RSM运行;(B)用于验证(5次运行);(C)用于测试(5次运行)和(D)总体(31次运行)
表1.MB和NB的基础组分含量及抗氧化性
图3.MB和NB的RDS%、SDS%和RS%含量图
图4.MB和NB的XRD和DSC图
图5.MB和NB的SEM图
研究结论
(1)支链淀粉酶可用于增加青香蕉粉中RS%的含量。
(2)支链淀粉酶成功裂解了支链淀粉的α-1-6糖苷键,是MB中的直链淀粉含量增加了6.93%。
(3)人工神经网络相较于RSM,更适用于优化实际加工中的工艺参数。
创新性/应用前景(1)青香蕉是一种来源广泛的食材,每年有10-15%食物青香蕉没有销路,对青香蕉的改性可使青香蕉得到更充分的利用,有助于提高资源利用率。
(2)支链淀粉酶可用于提高青香蕉粉及其他谷物粉中抗性淀粉含量,可用于高血糖病人食品配方中的成分,且无需任何物理、化学或机械处理,具有绿色、高效、节能的优势。
参考文献