一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法
【专利摘要】本发明公开了一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法。本发明运用冷冻结合热烫的方式预处理，便于皮肉分离，再利用微生物发酵法结合酶法处理，去除其他成分，提取获得纯度高的香蕉天然抗性淀粉成分。
【专利说明】
一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法
技术领域
[0001]本发明属于食品加工技术领域，涉及一种功能食品的制备方法，具体涉及一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法。
【背景技术】
[0002]抗性淀粉是指“不被健康个体小肠所吸收的淀粉及其降解产物的总称”。目前分为
4种类型= RS1物理包埋淀粉，存在于研磨种粒中的酶难以作用的淀粉;RS2未糊化的天然淀粉粒;RS3回生淀粉，主要产生于食品加工过程;RS4化学改性淀粉。
[0003]多年研究显示抗性淀粉有益于调控血糖水平和脂质代谢。大量的前期研究表明抗性淀粉能减少脂肪积累，提高胰岛素敏感性，调节血糖水平和脂质代谢。近期研究关注于抗性淀粉和肠促胰素和肠微生物丛。在预防和治疗肥胖症以及肥胖相关疾病方面，抗性淀粉被认为是一种非常有前景的膳食纤维。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是克服现有技术的不足，提供一种香蕉天然抗性淀粉RS2的提取方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
[0005]—种香蕉天然抗性淀粉RS2的提取方法，包括以下步骤:
(1)选取表皮全部为绿色的香蕉，将香蕉带皮清洗，-5?-18°C冷冻保存6_8h;
(2)冷冻后的香蕉，不解冻，直接带皮蒸汽浴30s-40s;
(3)将香蕉去皮，取果肉，打成匀浆；
(4)将勾楽用纯净水稀释后接入球形芽孢杆菌(BaciIIussphaericus)，调节温度、pH值，在低频超声条件下发酵培养一定时间，再接入枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，调节温度、pH值，在低频超声条件下发酵培养一定时间；
(5)在发酵产物中加入单宁酶，调节温度、pH值，酶解一定时间；
(6 )将步骤(5)发酵产物置入三相分离器进行三相分离，重相菌体，次重相抗性淀粉，轻相水;三相分离器的操作参数是:转鼓转速3000-3500r/min，差转速10_20r/min;
(7)将次重相进行气流干燥后粉碎，获得香蕉抗性淀粉干粉；
优选的，步骤(4)所述稀释是把匀浆稀释至固形物质量含量为20%-30%。
[0006]优选的，步骤(4)所述球形芽孢杆菌(BaciIIus sphaericus)的接种量为4%_8%(相对培养物重量)，接种后调pH值为4.0-5.0；于30-34 °C培养12-15小时，低频超声波频率为20-25kHz，超声作用方式为发射时间5-8s，间歇时间5-8s。
[0007]优选的，步骤(4)所述枯草芽孢杆菌(Baci I Ius subtil is)的接种量为6%_8%(相对培养物重量)，调pH值为7.0-7.5，于30-34°C培养时间为10-12小时；低频超声波频率为20-25kHz，超声作用方式为发射时间5-1 Os，间歇时间5-1 Os ；
优选的，步骤(5)在发酵产物中加入单宁酶0.1%-0.2%(相对培养物重量)，调节温度36-40 °C、pH值4.0-6.0，酶解2-3h;
优选的，步骤(7)所述气流干燥是气流量为800-1000 kg/h，气体温度为110-130 °C。
[0008]本发明与现有技术相比的改进之处是:
(I)青香蕉的果皮非常难以与果肉分离，一般要利用利刀削去香蕉皮，而本发明将青香蕉带皮冷冻，根据物料结冰体积会膨胀的特点，利用香蕉果肉结冰后体积膨胀的力量使香蕉皮绷紧甚至撑开，接着再运用短时间的蒸汽热烫，使香蕉皮软化，达到使青香蕉皮肉易于分离的目的。本发明严格控制蒸汽热烫时间，保证皮肉分离效果的同时，保护香蕉果肉中的热敏性抗性淀粉成分不被破坏。
[0009](2)本发明采用冷冻结合蒸汽热烫的方式预处理香蕉整果，骤冷骤热的处理工艺还能起到钝化多酚氧化酶，防止香蕉果肉褐变的效果。本发明运用物理手段处理护色，克服了目前香蕉护色多采用化学试剂护色，产品中会带入化学护色剂的缺点。
[0010](3)利用微生物发酵法与酶法结合的工艺，去除香蕉果肉中的其他成分，保留抗性淀粉。微生物发酵去除果胶、淀粉、蛋白质，利用单宁酶酶解去除单宁物质。现有的香蕉天然抗性淀粉制备技术中，均未使用单宁酶，因此，产品中的单宁难以去除。
[0011](4)运用超声波技术加快微生物发酵过程，本发明使用了低频超声加速发酵，使得原本需要3-4天的发酵时间，缩短到了 10-15小时，大大提高了生产效率。
【附图说明】
[0012]图1为本发明提取的香蕉天然抗性淀粉的偏光显微镜观测图。
[0013]图2为本发明提取的香蕉天然抗性淀粉的扫描电镜观察图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
[0015]实施例1
选取表皮全部为绿色的香蕉，将香蕉带皮清洗，_5°C冷冻保存8h;冷冻后的香蕉，不解冻，直接带皮蒸汽浴40s;将香蕉去皮，取果肉，打成匀浆;将匀浆用纯净水稀释至固形物质量含量为30%，后接入球形芽孢杆菌(Baci IIus sphaericus)(市售)，接种量为8%(相对培养物重量)，接种后调pH值为4.0;于34 °C培养12小时，培养期间低频超声波频率为25kHz，超声作用方式为发射时间8s，间歇时间8s;再接入枯草芽孢杆菌(Baci I Ius subtil is)(市售)，接种量为8%(相对培养物重量)，调pH值为7.5，于34°C培养10小时，培养期间低频超声波频率为25kHz，超声作用方式为发射时间1s，间歇时间1s;在发酵产物中加入单宁酶0.2%(相对培养物重量)，调节温度40 V、pH值4.0，酶解2h;将发酵产物置入三相分离器进行三相分离，重相为菌体，次重相为抗性淀粉，轻相为水;三相分离器的操作参数是转鼓转速3500r/min，差转速20r/min;收集次重相进行气流干燥，气流量为800 kg/h，气体温度为130 V ;将干燥产物粉碎获得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通过偏光显微镜和扫描电子显微镜观察，如图1、图2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明显，多呈X型，淀粉脐点位于淀粉颗粒较小的这一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圆形，淀粉颗粒一端较大，一端较小。
[0016]实施例2 选取表皮全部为绿色的香蕉，将香蕉带皮清洗，-10°c冷冻保存7h;冷冻后的香蕉，不解冻，直接带皮蒸汽浴35s;将香蕉去皮，取果肉，打成匀浆;将匀浆用纯净水稀释至固形物质量含量为25%，后接入球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)(市售)，接种量为6%(相对培养物重量)，接种后调pH值为4.5;于32 °C培养14小时，培养期间低频超声波频率为22kHz，超声作用方式为发射时间6s，间歇时间6s ;再接入枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(市售)，接种量为6%(相对培养物重量)，调pH值为7.0，于32 °C培养时间为11小时;培养期间低频超声波频率为22kHz，超声作用方式为发射时间8s，间歇时间8s;在发酵产物中加入单宁酶0.15%(相对培养物重量)，调节温度38°C、pH值6.0，酶解2.5h ；将发酵产物置入三相分离器进行三相分离，重相为菌体，次重相为抗性淀粉，轻相为水;三相分离器的操作参数是转鼓转速3300r/min，差转速15r/min;收集次重相进行气流干燥，气流量为900kg/h，气体温度为120°C;将干燥产物粉碎获得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通过偏光显微镜和扫描电子显微镜观察，如图1、图2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明显，多呈X型，淀粉脐点位于淀粉颗粒较小的这一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圆形，淀粉颗粒一端较大，一端较小。
[0017]实施例3
选取表皮全部为绿色的香蕉，将香蕉带皮清洗，-18°C冷冻保存6h;冷冻后的香蕉，不解冻，直接带皮蒸汽浴30s;将香蕉去皮，取果肉，打成匀浆;将匀浆用纯净水稀释至固形物质量含量为20%，后接入球形芽孢杆菌(Baci IIus sphaericus)(市售)，接种量为4%(相对培养物重量)，接种后调pH值为5.0;于30 °C培养15小时，培养期间低频超声波频率为20kHz，超声作用方式为发射时间5s，间歇时间5s;再接入枯草芽孢杆菌(Baci I Ius subtil is)(市售)，接种量为7%(相对培养物重量)，调pH值为7.5，于30 °C培养时间为12小时;培养期间低频超声波频率为20kHz，超声作用方式为发射时间5s，间歇时间5s;在发酵产物中加入单宁酶
0.1%(相对培养物重量)，调节温度36 °C、pH值5.0，酶解3h;将发酵产物置入三相分离器进行三相分离，重相为菌体，次重相为抗性淀粉，轻相为水;三相分离器的操作参数是转鼓转速3000r/ min，差转速10r/min ；收集次重相进行气流干燥，气流量为1000kg/h，气体温度为110°C;将干燥产物粉碎获得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通过偏光显微镜和扫描电子显微镜观察，如图1、图2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明显，多呈X型，淀粉脐点位于淀粉颗粒较小的这一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圆形，淀粉颗粒一端较大，一端较小。
[0018]实施例1-3所获得的香蕉天然抗性淀粉纯度及性质检测如下所示:
根据美国谷物化学家学会AACC 32-40，美国分析化学家学会A0AC2002.02中抗性淀粉含量的测定方法，检测本发明实施例1-3的香蕉天然抗性淀粉含量，检测结果为提取出来的香蕉天然抗性淀粉纯度为93.56%±2.68% 衍射测定绝对结晶度为55.6%，红外光谱分析得知香蕉天然抗性淀粉在3000-3600(^-1之间出现较强的-OH伸缩振动吸收峰，在2932cm—1处是饱和-CH伸缩振动吸收峰，在1650cm—1处是烯醇式的C-O键伸缩振动吸收峰，1160cm—1、1085cm—1处是非对称的C-O-C伸缩振动、C-O伸缩振动吸收峰，993cm—1处是吡喃糖环醇C-O的伸缩振动，930 cm—1处是D-吡喃葡萄糖的I型吸收带，860 cm—1处是D-吡喃葡萄糖的α型吸收带，766 cm—1处是D-吡喃葡萄糖的ΙΠ型吸收带，抗性淀粉的特征吸收峰明显。说明本发明提取方法得到的香蕉天然抗性淀粉的纯度高，香蕉果肉中的热敏性抗性淀粉成分没有被破 y
ο.1 Z1-
【主权项】
1.一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)选取表皮全部为绿色的香蕉，将香蕉带皮清洗，-5—18°C冷冻保存6-8h; (2)冷冻后的香蕉，不解冻，直接带皮蒸汽浴30s-40s; (3)将香蕉去皮，取果肉，打成匀浆； (4)将匀浆用纯净水稀释后接入球形芽孢杆菌，调节温度、pH值，在低频超声条件下发酵培养，再接入枯草芽孢杆菌，调节温度、PH值，在低频超声条件下发酵培养； (5)在发酵产物中加入单宁酶，调节温度、pH值，酶解； (6)将步骤(5)所得发酵产物置入三相分离器进行三相分离，重相为菌体，次重相为抗性淀粉，轻相为水;三相分离器的操作参数是:转鼓转速3000-3500r/min，差转速10_20r/min； (7)将次重相进行气流干燥后粉碎，获得香蕉天然抗性淀粉干粉。2.根据权利要求1所述的一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步骤(4)所述稀释是把匀浆稀释至固形物质量含量为20%-30%。3.根据权利要求1所述的一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步骤(4)所述球形芽孢杆菌的接种量为培养物重量的4%_8%，接种后调pH值为4.0-5.0;于30-34°C培养12-15小时，低频超声波频率为20-251^^，超声作用方式为发射时间5-88，间歇时间5_8s。4.根据权利要求1所述的一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步骤(4)所述枯草芽孢杆菌的接种量为培养物重量的6%-8%，调pH值为7.0-7.5，于30-34°C培养时间10-12小时;低频超声波频率为20-25kHz，超声作用方式为发射时间5-1 Os，间歇时间5_10s。5.根据权利要求1所述的一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步骤(5)在发酵产物中加入相对培养物重量0.1%-0.2%的单宁酶，调节温度36-40 0C、pH值4.0_6.0，酶解2-3h。6.根据权利要求1所述的一种香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步骤(7)所述气流干燥是气流量为800-1000 kg/h，气体温度为110-130°C。
【文档编号】A23L33/21GK105852138SQ201610207441
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】王娟, 汪雨亭
【申请人】华南理工大学