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淀粉的玉米醇溶蛋白微胶囊化及其慢消化性研究

徐晖

  慢消化淀粉作为淀粉中最健康的组分,能够产生较为稳定的血糖水平,对人类健康起重要作用,也正因此,近年来引起了越来越多的关注。玉米醇溶蛋白是从生产淀粉的副产物玉米蛋白粉中提取的一类溶于乙醇的蛋白质,很难被人体利用,但因其强疏水性、成膜性,和其他药物或营养组分一起时,能够起到很好的缓释作用。本文从制备玉米醇溶蛋白-淀粉复合物入手,探索了制备慢消化淀粉的方法并测定复合物的消化性,并对玉米醇溶蛋白膜的增塑方法和机理进行了研究。主要研究结果如下: 利用玉米醇溶蛋白的疏水性,采用两种方法制备玉米醇溶蛋白-淀粉复合物,结果发现向混合液中直接加冷水后,反应液中玉米醇溶蛋白凝集析出,而溶液中仍留有大量淀粉颗粒,这种方法不能形成稳定的复合物;当将混合液逐滴加到冷水中时,玉米醇溶蛋白将淀粉包覆起来形成颗粒规则的复合物。当玉米醇溶蛋白在乙醇中的浓度为10%时,复合物结构最完整且规则,改变玉米醇溶蛋白与玉米淀粉的比制备复合物,结果发现,随着复合物中淀粉比例的增大,产品消化减缓率降低,而玉米醇溶蛋白与淀粉的比例以1:2时消化减缓率最大。在混合液中添加吐温-80制备复合物,结果表明,吐温-80的加入能使复合物的颗粒更规则且消化减缓率也有大幅提高,其中随着增加吐温-80的添加量,复合物的消化减缓率有上升趋势。总体而言,复合物中淀粉的消化的确得到减缓,但淀粉占复合物的比例较小,且从生产规模考虑,采用此种方法不能满足工业生产要求。 改进制备方法,采用喷雾干燥、以玉米醇溶蛋白为壁材、玉米淀粉为芯材制备了淀粉微胶囊。SEM结果表明,玉米醇溶蛋白作为壁材在淀粉外部形成紧致均匀的膜,微胶囊颗粒均匀、形状规则;研究发现,随着芯材所占比例的增大,产品的粒径逐渐减小,而当壁材与芯材的比例为1:20时,玉米醇溶蛋白包裹单粒淀粉颗粒,但膜已经呈现不完整。对不同比例制得的样品进行消化性能测定,发现当壁材与芯材比例为1:6时,产品的慢消化性最好。继续对1:6样品进行梯度温度水处理,结果发现,样品在水环境下振摇10 min后,慢消化性急剧下降,说明微胶囊结构已被破坏。 进一步设计实验,对玉米醇溶蛋白膜进行增塑并对增塑机理进行研究和探讨。实验发现,当油酸与甘油以3:1比例,并总添加量为20% (g/g玉米醇溶蛋白)时增塑效果最好,在此增塑条件下,玉米醇溶蛋白膜与未增塑的玉米醇溶蛋白膜比较,抗拉伸强度提高190%,伸长率提高70%。对增塑机理研究发现,增塑后的蛋白膜中蛋白二级结构并未发生改变,起作用的可能为氢键和疏水作用力。 用增塑后的玉米醇溶蛋白膜液作为微胶囊的壁材包裹玉米淀粉,颗粒较未增塑的样品大,且颗粒表面更光滑。对其进行RVA分析发现,微胶囊结构能够阻止淀粉颗粒的吸水溶胀过程,因微胶囊部分破损而溶出的少量淀粉颗粒因玉米醇溶蛋白的位阻效应糊化过程也有减缓。梯度温度水处理最终样品发现,优化后的淀粉微胶囊较优化之前的样品在水环境及机械振摇后仍表现良好的慢消化性,动物实验结果验证了淀粉微胶囊的慢消化性,淀粉微胶囊能延后血糖峰值的出峰时间,血糖曲线也更加平缓。将淀粉微胶囊应用到食品体系中后,对产品进行感官评定,结果表明淀粉微胶囊能屏蔽淀粉的生味,实验室配制的慢消化牛奶能够被消费者接受。……   
[关键词]:慢消化淀粉;玉米醇溶蛋白;增塑;餐后血糖反应;微胶囊
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江南大学2012年