本發(fā)明涉及一種抗性糊精的制備方法，屬于淀粉深加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

膳食纖維是維系人類身體健康。不能被其他物質(zhì)所代替的“第七營(yíng)養(yǎng)素”。現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到膳食纖維的生理作用對(duì)于機(jī)體不可替代的功能，研發(fā)了多重復(fù)函膳食纖維的食品，并占據(jù)了大部分食品市場(chǎng)。

抗性糊精由淀粉加工而成，屬于水溶性膳食纖維?？剐院哂休^好的熱穩(wěn)定性、低熱值低血糖指數(shù)等特性，而且含有α-1,2和α-1,3鍵相連的葡萄糖苷結(jié)構(gòu)，且在部分還原末端含有β-1,6的結(jié)構(gòu)。因此它在體內(nèi)不易被分解，可直接進(jìn)入大腸，作為膳食纖維發(fā)揮其生理作用。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103725732A(申請(qǐng)?zhí)?01310743226.6)公開了一種小麥C淀粉綜合利用制備抗性糊精的方法，包括如下步驟：(1)以小麥淀粉C淀粉漿為原料，用鹽酸調(diào)pH后，密封酸化；(2)將酸化過的淀粉漿離心后干燥；(3)在滾子加熱爐中高溫裂解；(4)冷卻到室溫，加入適量的蒸餾水，調(diào)制成一定濃度范圍的乳狀液；(5)雙酶協(xié)同法液化糖化同步進(jìn)行；(6)加活性炭脫色抽濾得到濾液；(7)將料液進(jìn)行純沉，離心，上清液蒸餾酒精回收循環(huán)利用，沉淀進(jìn)行氣流干燥，得到含量為85～90％的抗性糊精，收率為80～90％。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104403009A(申請(qǐng)?zhí)?01410671093.0)公開了一種制備抗性糊精的方法，包括以下步驟：(1)在淀粉中加入酸，攪勻，得酸處理淀粉，將酸處理淀粉經(jīng)預(yù)干燥處理，得預(yù)干燥淀粉；(2)選取海砂，將海砂與預(yù)干燥淀粉混勻，調(diào)節(jié)溫度為170-220℃進(jìn)行熱解反應(yīng)；(3)熱解反應(yīng)結(jié)束后獲得焦糊精粗品，將其精制得到抗性糊精產(chǎn)品。所述酸的加入量為淀粉中質(zhì)量的0.02～0.2％。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN105542019A(申請(qǐng)?zhí)?01610055348.X)公開了一種抗性糊精及其制備方法。所述抗性糊精，DP1的摩爾百分含量≤1％，DP2的摩爾百分含量≤4.5％，DP3的摩爾百分含量≤7.0％，平均聚合度為6～12，pH值3.0～6.0，膳食纖維摩爾百分含量≥85％。本發(fā)明還涉及上述抗性糊精的制備方法。該發(fā)明以淀粉為原料，首次將糊精化反應(yīng)分為兩個(gè)階段，有力地保證了聚合反應(yīng)的聚合度，同時(shí)減少副反應(yīng)的產(chǎn)生，大大減少純化后續(xù)處理的難度。

但上述文獻(xiàn)所述的技術(shù)仍然存在副反應(yīng)產(chǎn)物成分復(fù)雜和多樣的問題，生產(chǎn)成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗性糊精的制備方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種抗性糊精的制備方法，包括如下步驟：

(1)向淀粉干粉中加入淀粉干粉質(zhì)量8～15％的酸溶液，攪拌均勻，制得淀粉酸處理樣品；

(2)將步驟(1)制得的淀粉酸處理樣品加熱至80～110℃，進(jìn)行預(yù)干燥熱解反應(yīng)，制得熱解產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)制得的熱解產(chǎn)物升溫至150～180℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得抗性糊精粗品；

(4)將步驟(3)制得的抗性糊精粗品溶解于水中，配制質(zhì)量濃度為20～40％的反應(yīng)液，經(jīng)高溫α淀粉酶和復(fù)合糖化酶酶解，然后經(jīng)脫色、離交、濃縮，色譜分離、二次離交，二次濃縮、干燥，制得抗性糊精。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中的淀粉干粉為玉米淀粉干粉。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中的淀粉干粉含水率為12～14％。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中，酸溶液的質(zhì)量濃度為1～4％，所述酸為鹽酸。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(2)中，預(yù)干燥熱解反應(yīng)時(shí)間為20～60min。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(3)中，聚合反應(yīng)時(shí)間為10～50min。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，高溫α淀粉酶的添加量為每噸淀粉干粉添加2×10⁷～4×10⁷U。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，復(fù)合糖化酶為由葡萄糖淀粉酶與普魯蘭酶的混合，復(fù)合糖化酶的添加量為每噸淀粉干粉添加1×10⁷～2×10⁷U。所述復(fù)合糖化酶購(gòu)自諾維信公司，總酶活為20000U/ml。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，高溫α淀粉酶的反應(yīng)條件為90～100℃，酶反應(yīng)30～50min，pH5.8～6.0；所述復(fù)合糖化酶的反應(yīng)條件為55～60℃，酶反應(yīng)36-40h，pH4.2～4.5。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，脫色采用活性炭在60～80℃的條件下脫色30～50min，活性炭添加量為淀粉干粉質(zhì)量的1％～3％。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，離交條件為：進(jìn)料溫度為30～50℃，出料料液電導(dǎo)＜100μs/cm，透光T_440nm＞95％，pH4.0～6.0。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，色譜分離條件為運(yùn)行溫度55～70℃，進(jìn)料pH5.0～6.0，每小時(shí)進(jìn)料1.3～1.5m³，水耗比1：(1.1～1.4)，運(yùn)行壓力為0.2～0.35MPa。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，濃縮采用六效濃縮系統(tǒng)，濃縮至固形物含量55～60％，pH4～6，透光T_440nm＞95％。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，二次離交條件為：進(jìn)料溫度為30～50℃，出料料液電導(dǎo)＜100μs/cm，透光T_440nm＞95％，pH4.0～6.0。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，二次濃縮采用六效濃縮系統(tǒng)，濃縮至固形物含量55-60％，pH4-6，透光T_440nm＞95％。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(4)中，真空帶式干燥機(jī)干燥至水分低于4％。

有益效果

1、本發(fā)明通過采用淀粉干粉經(jīng)兩個(gè)階段糊精化反應(yīng)與酶解反應(yīng)相結(jié)合，通過控制反應(yīng)條件，獲得了不同膳食纖維含量的抗性糊精，不僅降低了后續(xù)分離純化難度、降低生產(chǎn)成本，而且是抗性糊精成分更加優(yōu)化，提高了產(chǎn)品品質(zhì)；

2、本發(fā)明所述制備方法，副反應(yīng)產(chǎn)物少，易脫色，產(chǎn)品白度高，生產(chǎn)過程中能耗低，反應(yīng)時(shí)間短，降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。

酶試劑來源

耐高溫α-淀粉酶購(gòu)自諾維信公司，酶活為20000U/ml；

復(fù)合糖化酶購(gòu)自諾維信公司，總酶活為20000U/ml；

原料來源

玉米淀粉購(gòu)自山東樂陵中谷淀粉糖公司，含水率為12～14％

實(shí)施例1

一種抗性糊精的制備方法，包括如下步驟：

(1)向玉米淀粉加入淀粉干粉質(zhì)量15％的鹽酸溶液，鹽酸溶液質(zhì)量濃度為1％，攪拌均勻，制得淀粉酸處理樣品；

(2)將步驟(1)制得的淀粉酸處理樣品加熱至80℃，進(jìn)行預(yù)干燥熱解反應(yīng)60min，制得熱解產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)制得的熱解產(chǎn)物升溫至150℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)50min，制得抗性糊精粗品；

(4)將步驟(3)制得的抗性糊精粗品溶解于水中，配制質(zhì)量濃度為20％的反應(yīng)液，經(jīng)高溫α淀粉酶在90℃，酶反應(yīng)30min，pH5.8，高溫α淀粉酶的添加量為每噸淀粉干粉添加2×10⁷，然后經(jīng)復(fù)合糖化酶在55℃，酶解反應(yīng)36h，pH4.2，復(fù)合糖化酶的添加量為每噸淀粉干粉添加1×10⁷，制得酶解產(chǎn)物；

經(jīng)檢測(cè)，酶解產(chǎn)物成分為：果糖0.98％葡萄糖47.3％，DP₂ 2.25％，DP₃ 1.89％。

酶解產(chǎn)物經(jīng)80℃活性炭脫色30min，活性炭添加量為淀粉干粉質(zhì)量的1％，然后離子交換，進(jìn)料溫度為35℃，出料料液電導(dǎo)90μs/cm，透光T_440nm＝95％，pH4.0；采用六效濃縮系統(tǒng)濃縮至固形物含量55％，pH4.0，再經(jīng)色譜分離，運(yùn)行溫度55-70℃，進(jìn)料pH5.0，每小時(shí)進(jìn)料1.3m³，水耗比1：1.1，運(yùn)行壓力為0.2MPa；然后進(jìn)行二次離交，進(jìn)料溫度為35℃，出料料液電導(dǎo)90μs/cm，透光T_440nm＝97％，pH4.0；再經(jīng)二次濃縮至固形物含量55％，pH4.0，透光T_440nm＝98％，經(jīng)真空帶式干燥制得抗性糊精。

經(jīng)檢測(cè)，制備的抗性糊精：葡萄糖0.54％，DP₂ 1.4％，DP₃ 2.25％。產(chǎn)品白度為72。根據(jù)GB/T22224-2008(第二法)檢測(cè)得到膳食纖維含量為91.3％。

實(shí)施例2

一種抗性糊精的制備方法，包括如下步驟：

(1)向玉米淀粉加入淀粉干粉質(zhì)量8％的鹽酸溶液，鹽酸溶液質(zhì)量濃度為4％，攪拌均勻，制得淀粉酸處理樣品；

(2)將步驟(1)制得的淀粉酸處理樣品加熱至110℃，進(jìn)行預(yù)干燥熱解反應(yīng)20min，制得熱解產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)制得的熱解產(chǎn)物升溫至180℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)10min，制得抗性糊精粗品；

(4)將步驟(3)制得的抗性糊精粗品溶解于水中，配制質(zhì)量濃度為20％的反應(yīng)液，經(jīng)高溫α淀粉酶在100℃酶反應(yīng)50min，pH6.0，高溫α淀粉酶的添加量為每噸淀粉干粉添加2×10⁷，然后經(jīng)復(fù)合糖化酶在60℃酶解反應(yīng)40h，pH4.2，復(fù)合糖化酶的添加量為每噸淀粉干粉添加1×10⁷，制得酶解產(chǎn)物。

經(jīng)檢測(cè)，酶解產(chǎn)物成分為：果糖1.2％葡萄糖55.62％，DP₂ 2.05％，DP₃ 1.13％。

酶解產(chǎn)物經(jīng)60℃活性炭脫色50min，活性炭添加量為淀粉干粉質(zhì)量的3％，然后離子交換，進(jìn)料溫度為40℃，出料料液電導(dǎo)75μs/cm，透光T_440nm＝96％，pH5.0；采用六效濃縮系統(tǒng)濃縮至固形物含量60％，pH5.0，再經(jīng)色譜分離，運(yùn)行溫度55-70℃，進(jìn)料pH5.0，每小時(shí)進(jìn)料1.4m³，水耗比1：1.2，運(yùn)行壓力為0.3MPa，然后進(jìn)行二次離交，進(jìn)料溫度為40℃，出料料液電導(dǎo)70μs/cm，透光T_440nm＝98％，pH5.0；再經(jīng)二次濃縮至固形物含量60％，pH5.0，透光T_440nm＝99％，經(jīng)真空帶式干燥制得抗性糊精。

經(jīng)檢測(cè)，制備的抗性糊精：葡萄糖0.33％，DP₂ 1.2％，DP₃ 2.05％。產(chǎn)品白度為77。根據(jù)GB/T22224-2008(第二法)檢測(cè)得到膳食纖維含量為92.3％。

實(shí)施例3

一種抗性糊精的制備方法，包括如下步驟：

(1)向玉米淀粉加入淀粉干粉質(zhì)量10％的鹽酸溶液，鹽酸溶液質(zhì)量濃度為2％，攪拌均勻，制得淀粉酸處理樣品；

(2)將步驟(1)制得的淀粉酸處理樣品加熱至100℃，進(jìn)行預(yù)干燥熱解反應(yīng)25min，制得熱解產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)制得的熱解產(chǎn)物升溫至160℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)40min，制得抗性糊精粗品；

(4)將步驟(3)制得的抗性糊精粗品溶解于水中，配制質(zhì)量濃度為20％的反應(yīng)液，經(jīng)高溫α淀粉酶在95℃酶反應(yīng)40min，pH5.9，高溫α淀粉酶的添加量為每噸淀粉干粉添加2×10⁷，然后經(jīng)復(fù)合糖化酶在58℃酶解反應(yīng)38h，pH4.3，復(fù)合糖化酶的添加量為每噸淀粉干粉添加1×10⁷，制得酶解產(chǎn)物；

經(jīng)檢測(cè)，酶解產(chǎn)物成分為：果糖0.29％葡萄糖51.14％DP₂ 2.24％DP₃ 1.55％

,酶解產(chǎn)物經(jīng)70℃活性炭脫色30min，活性炭添加量為淀粉干粉質(zhì)量的2.5％，然后離子交換，進(jìn)料溫度為50℃，出料料液電導(dǎo)80μs/cm，透光T_440nm＝96％，pH6.0；采用六效濃縮系統(tǒng)濃縮至固形物含量58％，pH6.0，再經(jīng)色譜分離，運(yùn)行溫度55-70℃，進(jìn)料pH6.0，每小時(shí)進(jìn)料1.5m³，水耗比1∶1.4，運(yùn)行壓力為0.35MPa；然后進(jìn)行二次離交，進(jìn)料溫度為50℃，出料料液電導(dǎo)75μs/cm，透光T_440nm＝98％，pH6.0；再經(jīng)二次濃縮至固形物含量58％，pH6.0，透光T_440nm＝99％，經(jīng)真空帶式干燥，制得抗性糊精。

經(jīng)檢測(cè)，制備的抗性糊精：葡萄糖0.45％，DP₂ 1.12％，DP₃ 3.55％。產(chǎn)品白度為74。根據(jù)GB/T22224-2008(第二法)檢測(cè)得到膳食纖維含量為90.4％。

對(duì)比例1

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN105542019A(申請(qǐng)?zhí)?01610055348.X)中實(shí)施例1中描述的方法制備抗性糊精。經(jīng)檢測(cè)，DP₁百分含量為0.3％，DP₂百分含量為4.1％，DP₃百分含量為6％，膳食纖維含量為88％。

相對(duì)于對(duì)比例1中的步驟，本發(fā)明中的步驟(4)可將反應(yīng)結(jié)束后的物料中可被分解的成分進(jìn)一步酶解，從而提高了抗性糊精的純度及最終的膳食纖維含量。

實(shí)施例1中，通過步驟(4)及后續(xù)的精制工藝制備的抗性糊精，經(jīng)檢測(cè)，葡萄糖0.54％，DP₂ 1.4％，DP₃ 2.25％。根據(jù)GB/T22224-2008(第二法)檢測(cè)得到膳食纖維含量為91.3％，高于對(duì)比例1中的含量。

由以上數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明中的步驟(4)可以有效的提高產(chǎn)品抗性糊精含量和膳食纖維含量。

對(duì)比例2

一種抗性糊精的制備方法，包括如下步驟：

(1)向小麥干粉中加入淀粉干粉質(zhì)量15％的鹽酸溶液，鹽酸溶液質(zhì)量濃度為1％，攪拌均勻，制得淀粉酸處理樣品；

(2)將步驟(1)制得的淀粉酸處理樣品加熱至80℃，進(jìn)行預(yù)干燥熱解反應(yīng)60min，制得熱解產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)制得的熱解產(chǎn)物升溫至150℃，進(jìn)行聚合反應(yīng)50min，制得抗性糊精粗品；

(4)將步驟(3)制得的抗性糊精粗品溶解于水中，配制質(zhì)量濃度為20％的反應(yīng)液，經(jīng)高溫α淀粉酶在90℃酶反應(yīng)30min，高溫α淀粉酶的添加量為每噸淀粉干粉添加2×10⁷，然后經(jīng)復(fù)合糖化酶在60℃酶解反應(yīng)36h，復(fù)合糖化酶的添加量為每噸淀粉干粉添加1×10⁷，制得酶解產(chǎn)物；

經(jīng)檢測(cè)，酶解產(chǎn)物組分：果糖1.53％葡萄糖60.89％DP₂ 3.01％，DP₃ 3.85％

,酶解產(chǎn)物經(jīng)70℃活性炭脫色30min，活性炭添加量為淀粉干粉質(zhì)量的2.5％，然后離子交換，進(jìn)料溫度為50℃，出料料液電導(dǎo)80μs/cm，透光T_440nm＝96％，pH6.0；采用六效濃縮系統(tǒng)濃縮至固形物含量58％，pH6.0，再經(jīng)色譜分離，運(yùn)行溫度55-70℃，進(jìn)料pH6.0，每小時(shí)進(jìn)料1.5m³，水耗比1：1.4，運(yùn)行壓力為0.35MPa；然后進(jìn)行二次離交，進(jìn)料溫度為50℃，出料料液電導(dǎo)75μs/cm，透光T_440nm＝98％，pH6.0；再經(jīng)二次濃縮至固形物含量58％，pH6.0，透光T_440nm＝99％，經(jīng)真空帶式干燥，制得抗性糊精。

經(jīng)檢測(cè)，制備的抗性糊精：葡萄糖0.25％，DP₂ 1.15％，DP₃ 2.45％。產(chǎn)品白度為65。根據(jù)GB/T22224-2008(第二法)檢測(cè)得到膳食纖維含量為82.1％。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。