1.本发明属于改性淀粉生产技术领域，具体涉及一种酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法。
背景技术：
2.淀粉作为日常生活中主要能量的来源，但因其具有冷水不容，高粘度，低透明度，对酶不耐受等缺点，应用受到极大限制。因此，淀粉改性一直都是淀粉领域的热点，改性后的淀粉结构发生变化，性能得到极大改善，在食品等领域应用广泛。抗性淀粉（rs）是指在小肠中不能被酶解，但在人的肠胃道结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应的淀粉。抗性淀粉可以有效改善餐后血糖负荷，从而调节人体血糖、预防糖尿病的发生。此外，抗性淀粉能产生短链脂肪酸，对肠道菌群起到调节作用，减少肠道疾病发病率。因此，新型抗性淀粉的开发一直是低gi食品领域的研究热点。
3.酯化淀粉是一种通过有机酸或无机酸与淀粉进行反应得到的抗性淀粉（rs4），如淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、醋酸淀粉酯、柠檬酸淀粉酯、烯基琥珀酸淀粉酯等。酯化淀粉抗消化性和热稳定性均显著所高，且提高程度与取代度成正比。但目前研究发现，酯化淀粉的取代度仍相对较低，抗性淀粉含量有待提升。
4.普鲁兰酶是一类淀粉脱支酶，能够专一地对支链淀粉中α-1,6糖苷键进行切割，切下整个分支结构，产生短直链淀粉。因此本发明主要是通过普鲁兰酶对蜡质玉米淀粉进行脱支，从而产生更多的羟基，以促进苹果酸与淀粉酯化反应的进行，从而提高苹果酸酯化淀粉的取代度和抗性淀粉含量。
技术实现要素：
5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，主要是利用普鲁兰酶对蜡质玉米淀粉进行脱支，从而产生更多的羟基位点，以促进苹果酸酯化反应的进行，从而提高取代度以提升抗性淀粉含量。
6.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将10~20%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10~20 %溶液，加入苹果酸，用naoh调节溶液ph值至1.5~2.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在130~150 ℃下反应4~6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
7.所述步骤（2）中，脱支淀粉溶液与无水乙醇的质量比为1:2~1:4。
8.所述步骤（3）中，添加的苹果酸与淀粉的比例为0.5~0.7。
9.所述步骤（3）中，添加naoh调节后的ph值为1.5~2.5。
10.所述步骤（4）中，反应温度为130~150 ℃。
11.本发明制备的产物为无异味、白色粉末，取代度高达0.866，抗性淀粉含量高达95.78 %。
12.上述冷却、干燥、粉碎等都是当前食品加工领域中的通用技术。
13.本发明与现有的技术相比具有如下优点：（1）酶改性能够对对特定的化学键进行反应，副产物少，安全性高。
14.（2）苹果酸为食品添加剂中的一种，且在水果中天然存在。苹果酸经过氧化得到草酰乙酸，是人体内部循环新陈代谢的重要中间产物。对人体无害，制得产品可以直接应用于食品生产中。
15.（3）本发明制得产品的取代度和抗性淀粉含量均较高，可以作为一种新型的膳食纤维，也可以用于低gi功能性食品中。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
17.实施例1本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.5），用naoh调节溶液ph值至2，室温放置11 h，50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在140 ℃下反应4 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
18.产品为白色粉末，无异味。取代度为0.482，抗性淀粉含量为79.97%。
19.实施例2本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将15%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:3加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；
（3）将脱支淀粉配成15%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.6），用naoh调节溶液ph值至1.5，室温放置11 h，50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在140 ℃下反应5 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
20.产品为白色粉末，无异味。取代度为0.745，抗性淀粉含量为95.01%。
21.实施例3本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将20%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:4加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成20%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.6），用naoh调节溶液ph值至2.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在130 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
22.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.613，抗性淀粉含量为92.80%。
23.实施例4本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.7），用naoh调节溶液ph值至1.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在150 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
24.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.603，抗性淀粉含量为92.69%。
25.实施例5本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；
（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.7），用naoh调节溶液ph值至2，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在130 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
26.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.866，抗性淀粉含量为95.78%。
27.实施例6本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.7），用naoh调节溶液ph值至2.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在140 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
28.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.644，抗性淀粉含量为93.54%。
29.实施例7本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.5），用naoh调节溶液ph值至1.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在130 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
30.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.42，抗性淀粉含量为70.23%。
31.实施例8本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；
（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.5），用naoh调节溶液ph值至2.5，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在150 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
32.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.456，抗性淀粉含量为76.58%。
33.实施例9本实施例的酶解脱支协同苹果酸酯化制备高含量抗性淀粉的方法，包括以下步骤：（1）将10%的蜡质玉米淀粉乳液在沸水浴煮沸后，高温灭菌，完全糊化后冷却，再加入普鲁兰酶在50 ℃恒温水浴摇床中振荡脱支24 h，得到脱支淀粉溶液；（2）将脱支淀粉溶液煮沸灭酶，按1:2加入无水乙醇进行沉淀，离心获取沉淀，冷冻干燥24 h、研磨过筛得到脱支淀粉；（3）将脱支淀粉配成10%溶液，加入苹果酸（苹果酸/淀粉质量比为0.6），用naoh调节溶液ph值至2，室温放置11 h， 50 ℃下干燥至含水量低于10%，得到脱支淀粉-苹果酸预混物；（4）将脱支淀粉-苹果酸预混物粉碎后置于玻璃皿中，在150 ℃下反应6 h，用水多次洗涤至洗涤液ph为中性，干燥、粉碎、过筛得到苹果酸酯化脱支淀粉。
34.产品为白色粉末，无异味。测定其取代度为0.546，抗性淀粉含量为86.75%。
35.本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。