梁引庫(kù)，耿敬章

陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院（漢中 723000）

銀杏在我國(guó)分布廣，產(chǎn)量居世界第一[1]。銀杏具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。銀杏中的淀粉大約占其干重的60%～70%[2]。銀杏以銷售干果為主，其深加工產(chǎn)品很少。因此，銀杏抗性淀粉的開發(fā)能使銀杏資源得到充分利用，提高銀杏的經(jīng)濟(jì)效益。

抗性淀粉是健康者小腸中不吸收的淀粉和淀粉水解物的總稱[3]。作為一種新型的功能食品添加劑，抗性淀粉的開發(fā)應(yīng)用引起了越來(lái)越多的關(guān)注?？剐缘矸劭梢越档吞悄虿』颊卟秃笱菨舛?，從而有效緩解糖尿病病情[4]；抗性淀粉可將腸道內(nèi)有毒物質(zhì)稀釋，能增加大腸糞便體積，還可分解產(chǎn)生短鏈脂肪酸等代謝物，降低結(jié)腸pH，可以減少腸道運(yùn)送排泄物的時(shí)間，從而預(yù)防、治療便秘、結(jié)腸癌等疾??；抗性淀粉可降低血中膽固醇和三甘油酯含量，從而降低患心臟病危險(xiǎn)[5]。銀杏回生抗性淀粉為糊化后又冷卻老化的淀粉，其可在食品加工過(guò)程中由可消化淀粉轉(zhuǎn)化而成，研究表明，平均聚合度在50～100的相對(duì)分子量最利于抗性淀粉的生成[4-5]。“三高”指高脂血癥、高血壓、高血糖，是目前比較嚴(yán)重的健康性疾病，是威脅現(xiàn)代人們身體健康的主要疾病。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們生活條件不斷改善，“三高”健康問(wèn)題逐漸成為一個(gè)普遍性問(wèn)題。在這種情況下，健康性食品例如高纖維、低熱量和糖分的食品逐漸受到了越來(lái)越多的關(guān)注?？瓜矸凼且环N典型的膳食纖維食品，其具有很大的市場(chǎng)發(fā)展空間。因此，以銀杏為原料，利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化銀杏抗性淀粉的工藝條件，并探討銀杏抗性淀粉水解特性，以期為銀杏資源的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 原料與試劑

銀杏淀粉：銀杏購(gòu)于當(dāng)?shù)刂兴幉呐l(fā)市場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)室提取制備銀杏淀粉；檸檬酸、乙醇、普魯蘭酶、氫氧化鈉、3, 5-二硝基水楊酸、氯化鈉、鹽酸、葡萄糖等，均為分析純。

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

HFX-32高速離心機(jī)（上海姚氏儀器設(shè)備廠）；HZX-JA 100電子天平（鄭州萬(wàn)博儀器設(shè)備有限公司）；7200型可見光光度計(jì)（華立設(shè)備公司）、HH-S型恒溫水浴鍋（環(huán)凱設(shè)備公司）等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 銀杏抗消化淀粉制備工藝

采用酶解-壓熱法[5]。取10 g 銀杏淀粉（干基），加磷酸緩沖液（0.2 mol/L，pH 5.0）配制一定濃度的淀粉乳，置于250 mL錐形瓶中，100 ℃糊化30 min，降溫至58 ℃，加入一定量的普魯蘭酶，酶解一定的時(shí)間后，以100 ℃滅酶10 min；以4 000 r/min離心15 min，去除上清液，向沉淀物加入去離子水，在高壓滅菌鍋中120 ℃處理一定時(shí)間，冷卻到室溫，4 ℃環(huán)境中放置24 h進(jìn)行老化。40 ℃烘干含水量10%以下，粉碎過(guò)100目篩。

1.3.2 抗消化淀粉含量的測(cè)定

采用Zeng等[6]的方法。用胰α-淀粉酶將非抗性淀粉水解成葡萄糖，再利用抗性淀粉能溶于KOH中的性質(zhì)，用淀粉葡萄糖苷酶使其水解成葡萄糖，然后測(cè)定糖的含量，從而算出原料抗性淀粉的含量。

1.3.3 淀粉水解率

2 結(jié)果與分析

2.1 銀杏抗消化淀粉制備工藝優(yōu)化

2.1.1 不同普魯蘭酶用量的制備效果

設(shè)定銀杏抗消化淀粉制備其他各因素條件，選取3，5，7，9，11和13 U/g 6個(gè)水平的普魯蘭酶用量進(jìn)行銀杏抗消化淀粉制備，觀察銀杏抗消化淀粉制備效果變化。由圖1可以看出，普魯蘭酶用量為9 U/g時(shí)，銀杏抗消化淀粉制備效果較好。

圖1 不同普魯蘭酶用量的制備效果

2.1.2 不同淀粉乳含量的制備效果

設(shè)定銀杏抗消化淀粉制備其他各因素條件，選取8%，12%，16%，20%，24%和28% 6個(gè)水平的淀粉乳含量進(jìn)行銀杏抗消化淀粉制備，觀察銀杏抗消化淀粉制備效果變化。由圖2可以看出，淀粉乳含量為16%時(shí)，銀杏抗消化淀粉制備效果較好。

圖2 不同淀粉乳含量的制備效果

2.1.3 不同壓熱處理時(shí)間的制備效果

設(shè)定銀杏抗消化淀粉制備其他各因素條件，選取15，20，25，30，35和40 min 6個(gè)水平的壓熱處理時(shí)間進(jìn)行銀杏抗消化淀粉制備，觀察銀杏抗消化淀粉制備效果變化。由圖3可以看出，壓熱處理時(shí)間為30 min時(shí)，銀杏抗消化淀粉制備效果較好。

圖3 不同壓熱處理時(shí)間的制備效果

2.1.4 不同酶解時(shí)間的制備效果

設(shè)定銀杏抗消化淀粉制備其他各因素條件，選取3，5，7，9，11和13 h 6個(gè)水平的酶解時(shí)間進(jìn)行銀杏抗消化淀粉制備，觀察銀杏抗消化淀粉制備效果變化。由圖4可以看出，酶解時(shí)間為9 h時(shí)，銀杏抗消化淀粉制備效果較好。

圖4 不同酶解時(shí)間的制備效果

2.1.5 銀杏抗消化淀粉制備條件優(yōu)化試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇普魯蘭酶用量、淀粉乳含量、淀粉乳含量和酶解時(shí)間4個(gè)因素做試驗(yàn)因素，以抗消化淀粉含量為響應(yīng)值，進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)因素和水平表見表1所示，試驗(yàn)結(jié)果見表2所示。

分析銀杏抗消化淀粉制備的條件可知，普魯蘭酶用量、淀粉乳含量、壓熱處理時(shí)間、酶解時(shí)間這4個(gè)因素都是顯著因素。抗消化淀粉含量的二次回歸擬合方程為：抗消化淀粉含量=48.21-1.04A-4.46B-0.39C-3.60D-5.21AB-2.39AC-7.27AD+3.86BC-2.50BD+3.16CD-2.53A2-3.15B2-7.55C2-5.50D2（其中，A為普魯蘭酶用量，B為淀粉乳含量、C為壓熱處理時(shí)間，D為酶解時(shí)間）。

表1 銀杏抗消化淀粉制備試驗(yàn)因素和水平

表2 銀杏抗消化淀粉制備試驗(yàn)結(jié)果

表3 回歸方程各項(xiàng)的方差

轉(zhuǎn)下頁(yè)

接表3

銀杏抗消化淀粉制備試驗(yàn)失擬項(xiàng)不顯著，p=0.051 1，模型極顯著，p＜0.000 1，所以能對(duì)銀杏抗消化淀粉制備的條件進(jìn)行預(yù)測(cè)。得到銀杏抗消化淀粉制備的最佳條件為普魯蘭酶用量為10.3 U/g，淀粉乳含量為13.7%，壓熱處理時(shí)間為30.5 min，酶解時(shí)間為9 h。

依據(jù)設(shè)計(jì)表（表4）來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，以驗(yàn)證試驗(yàn)得到的銀杏抗消化淀粉制備的最佳條件的可靠性。從表4看出，試驗(yàn)4的抗消化淀粉含量最高，因此銀杏抗消化淀粉制備的最佳條件為普魯蘭酶用量為10.3 U/g，淀粉乳含量為13.7%，壓熱處理時(shí)間為30.5 min，酶解時(shí)間為9 h。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

2.2 銀杏抗消化淀粉品質(zhì)分析

2.2.1 主要成分

銀杏抗消化淀粉淀粉含量為97.31 g/100 g，銀杏抗消化淀粉具有較高純度。酶解-壓熱處理后的銀杏淀粉蛋白質(zhì)成分要比原淀粉高得多。淀粉經(jīng)過(guò)酶解-壓熱處理后，粗纖維、脂肪和灰分成分大幅下降。

表5 主要化學(xué)成分分析 g/100 g

2.2.2 內(nèi)在品質(zhì)

經(jīng)過(guò)酶解-壓熱處理的后，原淀粉中會(huì)游離直鏈淀粉含量增加，直鏈淀粉間會(huì)組合形成結(jié)晶體，這類物質(zhì)能夠抵御酶作用，因此，酶解-壓熱法可以有效提高銀杏抗消化淀粉成色和品質(zhì)。

2.3 銀杏抗消化淀粉水解特性研究

2.3.1 水解率

從圖6中可以看出，在0～20 min內(nèi)，原淀粉和白面包水解速率較高，超過(guò)20 min后水解速度明顯下降，這可以看出白面包和原淀粉具有很強(qiáng)的水解性，并能夠產(chǎn)生葡萄糖；試驗(yàn)證明，經(jīng)過(guò)酶解-壓熱處理后的銀杏淀粉水解速率相對(duì)更慢。20 min后水解速率明顯放緩。這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)酶解-壓熱處理后的銀杏淀粉，其抗消化性明顯增強(qiáng)。

圖5 銀杏抗消化淀粉品質(zhì)分析

圖6 不同時(shí)間淀粉的水解率

2.3.2 水解率與血糖指數(shù)

用淀粉酶水解獲得的在90 min時(shí)的淀粉水解百分率（H90），預(yù)測(cè)其血糖指數(shù)值（GI）：GI=39.21+0.803×H90[8]。試驗(yàn)表明：原淀粉血糖指數(shù)達(dá)83，屬于高血糖食品。酶解-壓熱淀粉血糖指數(shù)為36，屬于中等血糖指數(shù)食品。

3 結(jié)論

銀杏抗消化淀粉制備的最佳條件為普魯蘭酶用量為9 U/g，淀粉乳含量為20%，壓熱處理時(shí)間為35 min，酶解時(shí)間為7 h。經(jīng)過(guò)酶解-壓熱處理后的銀杏淀粉水解速率相對(duì)更慢，而且酶解-壓熱淀粉血糖指數(shù)低于70，屬于中等血糖指數(shù)食品。