一种胞内淀粉老化的杂豆细胞粉及其制备方法和应用

本发明属于食品加工，具体涉及一种胞内淀粉老化的杂豆细胞粉及其制备方法和应用。

背景技术：

1、膳食纤维被公认为“人体第七大营养素”，虽然无法在人体上消化道被消化吸收，但可以在结肠中作为益生元被肠道菌群发酵利用，有润肠通便、预防各类代谢性疾病等益生功效。抗性淀粉就是膳食纤维中非常重要的一种，可分为五类，其中包括rs1：由于物理性屏障使消化酶无法与淀粉接触形成的抗性淀粉；rs2：拥有天然酶抗性晶体结构和构象的淀粉颗粒；rs3：糊化的淀粉在冷却过程中紧密盘绕重结晶形成的抗酶解淀粉。而杂豆中干物质含量最高的营养成分就是淀粉，约占50％，未经加工的杂豆淀粉就是一种有着天然酶抗性的rs2，此外因为淀粉颗粒被包裹在子叶细胞内，坚硬致密的细胞壁也会限制消化酶的进入，从而杂豆胞内淀粉可以作为同时拥有rs1和rs2特性的抗性淀粉到达结肠被肠道菌群利用。但是传统的杂豆加工工艺没能很好的利用这种特性，工业加工将杂豆研磨制粉，严重破坏了杂豆细胞壁的完整性，使消化酶能够轻易接触到淀粉，而家庭加工对杂豆进行蒸煮处理，使杂豆淀粉在水热条件下糊化，失去淀粉原有的结晶结构，对酶的抗性降低，因此摄入后杂豆淀粉在上消化道被快速消化，难以到达结肠被肠道菌群利用。

2、即使在加工过程中保证了子叶细胞壁的完整性，杂豆的子叶细胞内也存在着量不可忽视的蛋白质，其含量在15％～30％，细胞壁在限制淀粉消化的同时也会不可避免限制蛋白质的消化吸收。与膳食纤维相反，未被消化的蛋白质进入结肠后，会被肠道菌群发酵产生吲哚、胺类、硫化物等有害物质，会损害结肠上皮细胞的生理功能，甚至导致一些病理后果，如结肠上皮细胞更新和内稳态异常等。

3、目前，杂豆细胞在益生元领域中的应用很少，杂豆蛋白发酵的危害在已有杂豆细胞的研究和应用中也鲜有提及，因此提供一种总淀粉中抗性淀粉含量高，总膳食纤维含量丰富，且没有结肠蛋白发酵的风险的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉很有意义。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于提供一种胞内淀粉老化的杂豆细胞粉及其制备方法与应用，该制备方法得到的细胞粉有着丰富的rs1和rs3复合抗性淀粉，且没有结肠蛋白发酵的风险，总膳食纤维含量丰富能有效促进肠道益生菌增长，维持肠道健康功能。

2、本方面实现上述目的的具体技术方案如下：

3、一种胞内淀粉老化的杂豆细胞粉的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)将杂豆在盐溶液中浸泡、去皮；再于水中加热，碾碎制成杂豆泥；

5、(2)将步骤(1)所得的杂豆泥于流水下冲洗过筛，得到杂豆粗浆；

6、(3)将步骤(2)所得的杂豆粗浆再次于流水下冲洗过筛，收集筛网上残余物，得到杂豆细胞粉；

7、(4)将步骤(3)所得的杂豆细胞粉转移至200～1000u/ml的碱性蛋白酶溶液中，酶解4h～24h，水洗、干燥，得到蛋白酶酶解预处理的杂豆细胞粉；

8、(5)将步骤(4)所得的蛋白酶酶解预处理的杂豆细胞粉加入水配置成乳液，沸水浴蒸煮糊化，离心后转移至10～100u/ml猪胰α-淀粉酶溶液中，酶解5～30min，并沸水浴灭酶处理，得到淀粉酶酶解液；

9、(6)将步骤(5)所得的淀粉酶酶解液离心，将沉降物转移至普鲁兰酶溶液中反应4～48h，后水洗、离心，得到普鲁兰酶酶解物；

10、(7)将步骤(6)所得的普鲁兰酶酶解物加水后冷藏处理，醇洗、干燥，即得胞内淀粉老化的杂豆细胞粉。

11、优选的，步骤(1)所述杂豆为大白芸豆、芸豆、赤小豆、黑豆、绿豆、豌豆、鹰嘴豆、蚕豆中的一种或多种；

12、优选的，步骤(1)所述盐溶液为氯化钠、碳酸氢钠或碳酸钠溶液；所述盐溶液的浓度为0.01mol/l～0.5mol/l；所述杂豆和盐溶液的质量体积比为1g：4～12ml；所述浸泡的时间为8～16h；

13、优选的，步骤(1)所述水中加热的料液比为1g：4～10ml，温度为50～65℃，时间为45～90min。

14、优选的，步骤(2)所述过筛的筛网尺寸为70目～100目；所述过筛的次数为3次～5次。

15、优选的，步骤(3)所述过筛的筛网尺寸为230目～330目。所述过筛的次数为3次～5次。

16、优选的，步骤(4)所述杂豆细胞粉与碱性蛋白酶溶液的质量体积比为1g：10ml～30ml；所述酶解的温度为30℃～50℃；所述干燥为干燥至水分≤9％；

17、优选的，步骤(4)中所述碱性蛋白酶溶液的浓度为300～1000u/ml，所述酶解在转速为100～160rpm下进行，酶解的时间为8h～24h。

18、优选的，步骤(5)所述蛋白酶酶解预处理的杂豆细胞粉与水的质量体积比为1g：5ml～10ml；

19、优选的，步骤(5)所述沸水浴蒸煮糊化的时间为20～45min；

20、优选的，步骤(5)所述蛋白酶酶解预处理的杂豆细胞粉与猪胰α-淀粉酶溶液的质量体积比为1g：10ml～30ml；

21、优选的，步骤(5)所述酶解的温度为30～40℃。

22、优选的，步骤(5)中所述猪胰α-淀粉酶溶液的浓度为20～80u/ml。

23、进一步优选的，步骤(5)中所述猪胰α-淀粉酶溶液的浓度为30～70u/ml。

24、优选的，步骤(6)中所述普鲁兰酶溶液的浓度为10～30u/ml；所述沉淀物与普鲁兰酶溶液的质量体积比为1g：10ml～30ml；所述反应的温度为40～60℃，时间为8～36h；所述水洗的次数为2～5次。

25、优选的，步骤(7)中所述普鲁兰酶酶解物与水的质量体积比为1g：5ml～30ml；所述冷藏处理的温度为0～25℃，冷藏处理的时间为1～7天；所述醇洗的次数为2～5次；所述醇洗的醇为甲醇、乙醇；所述干燥的温度为30～60℃。

26、进一步优选的，步骤(7)中所述冷藏处理的温度为4℃，时间为2～7天。

27、上述的制备方法制备得到的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉。

28、上述的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉在制备益生元食品及功能性谷物代餐食品配料中的应用。

29、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

30、(1)本发明的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉的制备工艺，其是先从杂豆中提取得到有着完整细胞壁结构的杂豆子叶细胞粉，再对细胞粉进行碱性蛋白酶酶解处理，再通过高温糊化、猪胰α-淀粉酶处理和普鲁兰酶脱支处理，使胞内淀粉充分老化形成rs1和rs3复合抗性淀粉，最终使得到胞内淀粉老化的杂豆细胞粉的总淀粉中抗性淀粉含量高，总膳食纤维含量丰富，且没有结肠蛋白发酵的风险。

31、(2)本发明的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉的制备工艺绿色、高效，其制备的胞内淀粉老化的杂豆细胞粉中抗性淀粉含量>45％，总膳食纤维含量＞70％，且没有结肠蛋白发酵的风险，能被有效输送至结肠并被肠道菌群发酵利用，促进肠道益生菌增长，维持肠道健康功能，可应用于制备益生元食品及功能性谷物代餐食品配料。