一种组合酶制备簇状大环糊精的方法及其在预制米面制品中的应用技术

本发明专利技术属于淀粉深加工技术领域，具体涉及一种组合酶制备簇状大环糊精的方法及其在预制米面制品中的应用。在本发明专利技术中，淀粉通过α

【技术实现步骤摘要】
一种组合酶制备簇状大环糊精的方法及其在预制米面制品中的应用


[0001]本专利技术属于淀粉深加工
，具体涉及一种组合酶制备簇状大环糊精的方法及其在预制米面制品中的应用。

技术介绍

[0002]“预制菜”是一种源于传统饮食，经工业化制作，在低温或常温下储藏，可直接通过加热或简单烹饪后即可食用的工业化特色方便预制食品，根据食用方式可分为即烹食品、即煮食品和即食食品。然而，“预制菜”不仅食用快捷，对于营养搭配和品控也格外严格，尤其是“预制米面制品”常会出现营养单一、货架期短、复水性能差、冻融稳定性差、汤汁寡淡等问题，食用过量还会导致肥胖，不适用于运动健身群体食用。因此，为增加“预制米面制品”在速食食品行业的影响力，急需寻找改善米面制品品质的方法并解决其营养单一问题的方案。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一是提供一种组合酶制备簇状大环糊精的方法。在本专利技术中，淀粉通过α
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淀粉酶（AE）
→
转葡糖苷酶（TG）
→
麦芽葡萄糖基转移酶（AM）组合酶修饰后，制备了在人体肠道内缓慢消化、持续供能、高包埋率、良好亲水性、易糊化、难回生的簇状大环糊精。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种组合酶制备簇状大环糊精的方法，包括如下制备步骤：（1）淀粉糊化：称取普通玉米淀粉10 g，加入100 mL的50 mM 醋酸钠缓冲液，调成10%（w/v）的悬浮液，此时pH为7.5，在80~90℃下水浴搅拌0.5 h使淀粉糊化。
[0005]（2）淀粉液化：糊化后的淀粉悬浮液降温至55℃，加入占淀粉干重0.64%的AE酶，并在55℃下孵育10 h，对淀粉部分水解，然后将温度调至100℃，煮沸10min将AE酶灭活。
[0006]（3）支化：溶液温度降至50℃，加入1.5
×
104U的TG酶（1500U/g淀粉），在60℃下磁力搅拌16h，增加α
‑
1,6糖苷键，加热煮沸15 min使反应停止。
[0007]（4）糖基转移：将温度调整至30℃，添加3
×
103U的AM酶（300 U/g淀粉），在30℃的水浴锅中搅拌反应12~24 h，增加支链长度并发生分子内环化反应，升温至100℃ 15 min使AM酶失活。
[0008]（5）过滤和离心：将反应后溶液冷却至室温，在8000
×
g离心力下离心15 min，除去不溶性沉淀，将上清液通过0.22 μm滤膜过滤。
[0009]（6）分离纯化：利用醇沉的方法，在过滤后的上清液中加入等体积的无水乙醇沉淀糊精，在8000
×
g下离心15 min，收集沉淀，并通过苯酚
‑
硫酸法测定上清液未检测出糖为止。
[0010]（7）喷雾干燥：将收集的沉淀溶解到蒸馏水中，并以90 L/h的速度送入喷雾干燥
机，进、出口温度分别为130℃和80℃，收集的白色粉末为簇状大环糊精。
[0011]所述苯酚
‑
硫酸法是利用多糖在硫酸的作用下先水解成单糖，并迅速脱水生成糖醛衍生物，然后与苯酚生成橙黄色化合物，再以比色法测定。
[0012]转葡糖苷酶（TG，EC 2.4.1.24）来源于Aspergillus niger，可水解淀粉侧链的α
‑
1，4
‑
糖苷键，有效催化糊化淀粉获得更短的链长，并通过产生新的α
‑
1，6
‑
糖苷键来提高支化程度。TG与淀粉分支酶（SBE，EC 2.4.1.18）相比，更容易获得并可降低生产成本。麦芽葡萄糖基转移酶（AM，EC 2.4.1.25）是4
‑
α
‑
葡聚糖转移酶(4αGTase)家族的胞内酶，该酶催化分子间葡聚糖转移反应(歧化反应)，可催化葡萄糖从供体分子转移到受体的非还原端，获得更长的线性产物；若催化葡聚糖分子内进行葡聚糖转移反应，即环化反应，可得到聚合度在16~28的环状淀粉或大环糊精等环葡聚糖产物。在30~45℃、pH6.0条件下，来源于Corynebacterium glutamicumATCC13032的AM具有催化歧化和环化反应的能力，活性可达44.3U/mg。若以淀粉为底物，α
‑
淀粉酶（AE）液化后通过TG增加支化程度、AM延长支链并环化，可制备可溶性高支链大环糊精，也可称之为簇状大环糊精。该糊精由于支化度高，增加分子量和α
‑
1,6糖苷键含量，具有持续供能、缓慢升糖的优势；糊精的结构特点赋予其高包埋率、良好的亲水性、易糊化、延缓老化、胃排空速度快等多种优良特性。
[0013]对于经过AE
→
TG
→
AM组合酶修饰后的簇状大环糊精，不仅可以解决“预制米面制品”常出现的品控问题，其超高的包埋能力也可丰富产品营养，并可以以绝对优势替换慢消化淀粉，作为追求健康饮食人群放心食用的碳水化合物。
[0014]本专利技术的另一个目的是提供一种簇状大环糊精包埋功能活性物质的方法，包括以下步骤：步骤S1、溶解：称取簇状大环糊精置于150 mL锥形瓶中，加入去离子水，在90℃条件下磁力搅拌使其充分溶解；所述去离子水的加入量为1g簇状大环糊对应10 mL去离子水；步骤S2、包埋：按照主客摩尔比1∶5，称取功能活性物质，将功能活性物质逐滴加入到糊精溶液中，使用探头超声处理器处理10min，使功能活性物质充分混匀在糊精溶液中。然后将锥形瓶置于水浴锅中，从90℃缓慢降至30℃，并搅拌反应24 h；步骤S3、干燥：将反应后的溶液通过0.45 μm过滤器过滤，收集滤液置于培养皿中，在
‑
20℃条件下放置24 h，冷冻干燥48 h；然后，研磨并通过100目筛得到的白色粉末为功能活性物质/簇状大环糊精复合物。
[0015]在以上方案的基础上，优选的，所述功能活性物质为DHA、肉桂醛和双硒唑烷。
[0016]在以上方案的基础上，优选的，当功能活性物质为肉桂醛和DHA时，利用乙醇溶解，然后加入糊精溶液中；所述溶剂加入量为1g簇状大环糊精对应0.6mL溶剂。
[0017]本专利技术还提供了所述簇状大环糊精或者簇状大环糊精包埋物在预制米面食品中的应用。
[0018]所述簇状大环糊精可以为追求健康饮食的人士提供一种长时间持续供能但不会导致脂肪堆积的优质碳水化合物；也可以以其为原料，应用到米面制品中生产一类即热或即烹的预制食品，可延长产品货架期，改善食品品质，并延长供能时间，作为运动健身人士方便且放心食用的碳水食品。利用该环糊精包埋功能活性成分后的包埋物作为一种营养助剂，也可获得功能性食品，不仅强化产品营养，还可增强人体免疫力。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：（1）本专利技术制备的簇状大环糊精是利用组合酶（AE
→
TG
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AM）对普通玉米淀粉改性，工艺绿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合酶制备簇状大环糊精的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤S1、淀粉糊化：称取普通玉米淀粉，加入50 mM 醋酸钠缓冲液，所述玉米淀粉和醋酸钠缓冲液的添加量为1g淀粉对应10 mL的醋酸钠缓冲液，调成10%（w/v）的悬浮液，pH为7.5，在80~90℃下水浴搅拌0.5 h使淀粉糊化；步骤S2、淀粉液化：糊化后的淀粉悬浮液降温至55℃，加入AE酶，并在55℃下孵育10 h，对淀粉部分水解，然后将温度调至100℃，煮沸10min将AE酶灭活；步骤S3、支化：溶液温度降至50℃，加入TG酶，在60℃下磁力搅拌16h，增加α
‑
1,6糖苷键，加热煮沸15 min使反应停止；步骤S4、糖基转移：将温度调整至30℃，添加AM酶，在30℃的水浴锅中搅拌反应12~24 h，升温至100℃，保持15 min使AM酶失活；步骤S5、过滤和离心：将反应后溶液冷却至室温，在8000
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g离心力下离心15 min，除去不溶性沉淀，将上清液通过0.22 μm滤膜过滤；步骤S6、分离纯化：利用醇沉的方法，在过滤后的上清液中加入等体积的无水乙醇沉淀糊精，在8000
×
g下离心15 min，收集沉淀，并通过苯酚
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硫酸法测定上清液未检测出糖为止；步骤S7、喷雾干燥：将收集的沉淀溶解到蒸馏水中，并以90 L/h的速度送入喷雾干燥机，进、出口温度分别为130℃和80℃，收集的白色粉末为簇状大环糊精。2.根据权利要求1所述的组合酶制备簇状大环糊精的方法，其特征在于：所述步骤S2中，AE酶的添加量为淀粉干重的0.64%。3.根据权利要求1所述的组合酶制备簇状大环糊精的方法，其特征在于：所述步骤S3中，TG酶的添加量为1g淀粉对应1500 U的TG酶。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁超，刘薇，崔波，赵萌，刘鹏飞，李渐鹏，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：