如何提高玉米生產(chǎn)（食）品抗性淀粉含量的技術(shù)

黃連華

[摘 要] 本文主要地國(guó)內(nèi)外抗性淀粉研究的現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)和分析，并對(duì)玉米生產(chǎn)過(guò)程中常用的幾種生產(chǎn)工藝進(jìn)行了分析和研究，希望本次研究對(duì)更好的開(kāi)展這項(xiàng)研究有一定的幫助。

[關(guān)鍵詞] 玉米生產(chǎn) 抗性淀粉 功能性食品

[中圖分類號(hào)] TS23 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2014）09-0074-02

上世紀(jì)八十年代初期，英國(guó)的生理學(xué)家Hans Englyst首先將一部分人體腸胃中不能被淀粉酶消化分解的淀粉定義為抗性淀粉，這種淀粉在小腸中會(huì)產(chǎn)生抗消化的現(xiàn)象。抗性淀粉是一種無(wú)色無(wú)味的、持水性地、多孔性的白色粉末，抗性淀粉的化學(xué)分子至今還不能確定，目前大多數(shù)研究著根據(jù)淀粉的來(lái)源以及人體試驗(yàn)，將淀粉分為四種類型，一種是物理包埋淀粉，一種是抗性淀粉顆粒，一種是回生淀粉，還有一種就是化學(xué)改性淀粉，其中回生淀粉是研究領(lǐng)域研究比較廣泛的一種淀粉類型。

一、國(guó)內(nèi)外抗性淀粉研究現(xiàn)狀

抗性淀粉研究是從上個(gè)世紀(jì)八十年代初期才開(kāi)始發(fā)現(xiàn)的一種新型的食品添加劑，直到九十年代初期才被精確的確定。在最近20年的研究過(guò)程中，對(duì)抗性淀粉的研究越來(lái)越多越來(lái)越重視。申請(qǐng)專利的數(shù)量也在不斷的增多。主要將其添加到面包、意大利面、小松餅、華夫餅干、玉米圓餅以及早餐谷物中，其持水能力相當(dāng)?shù)牡?，風(fēng)味清爽，顏色極白，質(zhì)地潤(rùn)滑細(xì)膩。用其制作出來(lái)的玉米圓餅口味和質(zhì)地都比較優(yōu)良，并且可以延長(zhǎng)保質(zhì)日期，比傳統(tǒng)的制品更加的柔軟、疏松。國(guó)內(nèi)的研究主要開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)的九十年代初期，主要是將一定濃度的淀粉乳糊化之后，在經(jīng)過(guò)老化處理而得到的。國(guó)內(nèi)在抗性淀粉的制備過(guò)程中，主要采用加熱法、酶解法、壓熱—酶解法等，其中最早比較常用的一種方法是壓熱法。

二、新技術(shù)在玉米抗性淀粉制備中的應(yīng)用

1.微波輻射法

近些年來(lái)，在玉米抗性淀粉制備過(guò)程中，微波輻射技術(shù)在在生產(chǎn)中的應(yīng)用前景被廣泛的看好，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由于微波輻射技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)上升到一個(gè)較高的溫度環(huán)境下，可以在極短的時(shí)間內(nèi)將糧食作物中的水分迅速的蒸發(fā)出去，是食物的體積不斷的變化和蒸發(fā)，最終作物的體積發(fā)生了徹底的改變，最終產(chǎn)生了膨化的現(xiàn)象。玉米在制備抗性淀粉過(guò)程中，采用這種生產(chǎn)技術(shù)實(shí)際上就是淀粉的化學(xué)分子從新結(jié)構(gòu)的一種現(xiàn)象，同時(shí)也是一種老化的過(guò)程。微波輻射技術(shù)在玉米生淀粉生產(chǎn)過(guò)程中主要原理包括了以下幾個(gè)方面，首先，在該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)行過(guò)程中，玉米淀粉分子之間的化學(xué)鍵逐漸的被熔斷，而在淀粉的冷卻過(guò)程中，化學(xué)鍵又重新結(jié)構(gòu)，最終形成的新的淀粉分子，這個(gè)過(guò)程中也成為淀粉的老化過(guò)程；其次，玉米在微波操作過(guò)程中，淀粉內(nèi)部的水分被迅速的蒸發(fā)，在這個(gè)變化過(guò)程中，玉米淀粉會(huì)出現(xiàn)糊化現(xiàn)象，是淀粉分子之間的體積變大，逐漸呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于下一步的化學(xué)反應(yīng)；再次，采用這種工藝技術(shù)花費(fèi)的時(shí)間較短，工作的效率十分高，且工藝操作比較安全，能夠在很大程度上節(jié)約資金。目前，該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于食品物料的后期處理過(guò)程，利用淀粉分子之間體積不斷增大呈現(xiàn)出的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以有效的促進(jìn)淀粉發(fā)生催化反應(yīng)，然后在通過(guò)添加不同的酶，提高抗性淀粉的生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)理論研究我們發(fā)現(xiàn)，微波輻射技術(shù)在抗性淀粉生產(chǎn)過(guò)程中可以明顯的提高抗性淀粉的出粉率。該項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行比較時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，采用微波輻射技術(shù)在相對(duì)比較低的環(huán)境下，生產(chǎn)抗性淀粉所需要的時(shí)間比較短，但是這項(xiàng)新型的施工工藝還沒(méi)有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用，但是加強(qiáng)對(duì)這種技術(shù)應(yīng)用研究和分析對(duì)于拓寬抗性淀粉的生產(chǎn)途徑有著顯示的意義和積極的作用。

2.超高壓處理技術(shù)

這種處理技術(shù)主要是在超高壓的環(huán)境下，并在低溫或者常溫的環(huán)境下對(duì)玉米進(jìn)行加工處理一種處理方式。這種處理技術(shù)具有壓力大、作用持久且平均、安全性較高以及對(duì)能耗的消耗較低等特點(diǎn)。在玉米抗性淀粉研究過(guò)程中，采用超高壓處理技術(shù)被生產(chǎn)領(lǐng)域譽(yù)為食品行業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一場(chǎng)偉大革命，該項(xiàng)技術(shù)也被科學(xué)界譽(yù)為新時(shí)機(jī)以來(lái)世界間斷的的科學(xué)技術(shù)之一。目前，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用比較成熟的國(guó)家是日本，而我國(guó)對(duì)于超高壓的處理技術(shù)還處于初級(jí)的研究探索階段，其在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于食品消毒滅菌處理，對(duì)大分子進(jìn)行變性處理等。根據(jù)超高壓技術(shù)可以使大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變性這一特征，可以將超高壓技術(shù)應(yīng)與抗性淀粉的生產(chǎn)和制備過(guò)程中。將玉米淀粉置于超高壓的環(huán)境之下，在一定的高壓和溫度環(huán)境下，淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生分解和重組，分子在重新結(jié)構(gòu)過(guò)程中，一部分的淀粉就會(huì)喪失原來(lái)的化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變成為另一種化學(xué)性質(zhì)的淀粉。一次你，超高壓的處理過(guò)的淀粉能夠表現(xiàn)出不同于糊化現(xiàn)象的淀粉性能。在超高壓處理技術(shù)處理過(guò)程淀粉中有一部分的淀粉不會(huì)在發(fā)生糊化現(xiàn)象，維持其原來(lái)的化學(xué)性能，最終使得處理過(guò)的抗性淀粉的含量增加。當(dāng)?shù)矸壑泻械乃诌^(guò)高時(shí)，淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)要想被破壞就必須要求問(wèn)題控制在糊化溫度以下才能夠維持結(jié)晶結(jié)構(gòu)從而形成更多的抗性淀粉。因此，在對(duì)玉米進(jìn)行濕熱處理以及退化處理之前，可以有選擇性進(jìn)行水解反應(yīng)從而提高原料中抗性淀粉的含量。對(duì)淀粉進(jìn)行高溫高壓處理之后能夠使得淀粉顆粒的內(nèi)部化學(xué)鍵不斷的斷裂和重構(gòu)，從而有利于形成新的結(jié)構(gòu)分子，有利于抗性淀粉的形成。

3.超聲波處理法

超聲處理方式主要是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中利用高頻率的聲波技術(shù)對(duì)玉米淀粉進(jìn)行處理的一種技術(shù)，它主要是利用了但聲波在介質(zhì)中傳播過(guò)程中，使得聲波和介質(zhì)之間相互的發(fā)生物理和化學(xué)作用，最終導(dǎo)致介質(zhì)分子內(nèi)部的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，從造成介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生發(fā)生改變，從而對(duì)介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響，介質(zhì)原來(lái)的化學(xué)性質(zhì)最終發(fā)生徹底的改變。而在液體中采用這項(xiàng)技術(shù)多數(shù)情況下與空化作用有一定的關(guān)系。在玉米抗性淀粉獲取過(guò)程中，高頻率的聲波可以導(dǎo)致物質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng)，能夠加速溶劑分子參與到聚合物分子之間，從而產(chǎn)生更大的摩擦現(xiàn)象，最終導(dǎo)致淀粉分子鏈接的化學(xué)鍵鍛煉和碳鍵的從新結(jié)構(gòu)，最終形成新型的淀粉分子。出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由于高頻率的聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng)，這種處理方式與其他的處理方式相比較得到的分子量分布較小，抗性淀粉的純度更高。這種技術(shù)還能應(yīng)用于抗性淀粉酶的制備，這主要是因?yàn)樵诳剐缘矸壑苽浜彤a(chǎn)生之間存在著降解和酶解反應(yīng)。超聲波在降解淀粉的讓同時(shí)也能切實(shí)加快酶的催化反應(yīng)發(fā)生，縮短了制備的時(shí)間，在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)生產(chǎn)的工藝條件進(jìn)行有效的控制，可以得到高純度的抗性淀粉。但是，目前該種技術(shù)仍然處于研究過(guò)程中，要想應(yīng)用于時(shí)間還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，

三、結(jié)語(yǔ)

抗性淀粉以其顯著的生理功能引起了科學(xué)家和酶工程學(xué)者的高度重視，在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)應(yīng)用抗性淀粉可以改善人們膳食結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用合理的物理方法和化學(xué)方法提高在食品生產(chǎn)過(guò)程中抗性淀粉的含量，切實(shí)改善人們的飲食結(jié)構(gòu)，科學(xué)的指導(dǎo)飲食習(xí)慣。

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