一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法
【專利摘要】本發明公開了一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法。本發明運用冷凍結合熱燙的方式預處理，便于皮肉分離，再利用微生物發酵法結合酶法處理，去除其他成分，提取獲得純度高的香蕉天然抗性淀粉成分。
【專利說明】
一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法
技術領域
[0001]本發明屬于食品加工技術領域，涉及一種功能食品的制備方法，具體涉及一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法。
【背景技術】
[0002]抗性淀粉是指“不被健康個體小腸所吸收的淀粉及其降解產物的總稱”。目前分為
4種類型= RS1物理包埋淀粉，存在于研磨種粒中的酶難以作用的淀粉;RS2未糊化的天然淀粉粒;RS3回生淀粉，主要產生于食品加工過程;RS4化學改性淀粉。
[0003]多年研究顯示抗性淀粉有益于調控血糖水平和脂質代謝。大量的前期研究表明抗性淀粉能減少脂肪積累，提高胰島素敏感性，調節血糖水平和脂質代謝。近期研究關注于抗性淀粉和腸促胰素和腸微生物叢。在預防和治療肥胖癥以及肥胖相關疾病方面，抗性淀粉被認為是一種非常有前景的膳食纖維。
【發明內容】
[0004]本發明的一個目的是克服現有技術的不足，提供一種香蕉天然抗性淀粉RS2的提取方法。
本發明的目的通過以下技術方案予以實現。
[0005]—種香蕉天然抗性淀粉RS2的提取方法，包括以下步驟:
(1)選取表皮全部為綠色的香蕉，將香蕉帶皮清洗，-5?-18°C冷凍保存6_8h;
(2)冷凍后的香蕉，不解凍，直接帶皮蒸汽浴30s-40s;
(3)將香蕉去皮，取果肉，打成勻漿；
(4)將勾楽用純凈水稀釋后接入球形芽孢桿菌(BaciIIussphaericus)，調節溫度、pH值，在低頻超聲條件下發酵培養一定時間，再接入枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)，調節溫度、pH值，在低頻超聲條件下發酵培養一定時間；
(5)在發酵產物中加入單寧酶，調節溫度、pH值，酶解一定時間；
(6 )將步驟(5)發酵產物置入三相分離器進行三相分離，重相菌體，次重相抗性淀粉，輕相水;三相分離器的操作參數是:轉鼓轉速3000-3500r/min，差轉速10_20r/min;
(7)將次重相進行氣流干燥后粉碎，獲得香蕉抗性淀粉干粉；
優選的，步驟(4)所述稀釋是把勻漿稀釋至固形物質量含量為20%-30%。
[0006]優選的，步驟(4)所述球形芽孢桿菌(BaciIIus sphaericus)的接種量為4%_8%(相對培養物重量)，接種后調pH值為4.0-5.0；于30-34 °C培養12-15小時，低頻超聲波頻率為20-25kHz，超聲作用方式為發射時間5-8s，間歇時間5-8s。
[0007]優選的，步驟(4)所述枯草芽孢桿菌(Baci I Ius subtil is)的接種量為6%_8%(相對培養物重量)，調pH值為7.0-7.5，于30-34°C培養時間為10-12小時；低頻超聲波頻率為20-25kHz，超聲作用方式為發射時間5-1 Os，間歇時間5-1 Os ；
優選的，步驟(5)在發酵產物中加入單寧酶0.1%-0.2%(相對培養物重量)，調節溫度36-40 °C、pH值4.0-6.0，酶解2-3h;
優選的，步驟(7)所述氣流干燥是氣流量為800-1000 kg/h，氣體溫度為110-130 °C。
[0008]本發明與現有技術相比的改進之處是:
(I)青香蕉的果皮非常難以與果肉分離，一般要利用利刀削去香蕉皮，而本發明將青香蕉帶皮冷凍，根據物料結冰體積會膨脹的特點，利用香蕉果肉結冰后體積膨脹的力量使香蕉皮繃緊甚至撐開，接著再運用短時間的蒸汽熱燙，使香蕉皮軟化，達到使青香蕉皮肉易于分離的目的。本發明嚴格控制蒸汽熱燙時間，保證皮肉分離效果的同時，保護香蕉果肉中的熱敏性抗性淀粉成分不被破壞。
[0009](2)本發明采用冷凍結合蒸汽熱燙的方式預處理香蕉整果，驟冷驟熱的處理工藝還能起到鈍化多酚氧化酶，防止香蕉果肉褐變的效果。本發明運用物理手段處理護色，克服了目前香蕉護色多采用化學試劑護色，產品中會帶入化學護色劑的缺點。
[0010](3)利用微生物發酵法與酶法結合的工藝，去除香蕉果肉中的其他成分，保留抗性淀粉。微生物發酵去除果膠、淀粉、蛋白質，利用單寧酶酶解去除單寧物質。現有的香蕉天然抗性淀粉制備技術中，均未使用單寧酶，因此，產品中的單寧難以去除。
[0011](4)運用超聲波技術加快微生物發酵過程，本發明使用了低頻超聲加速發酵，使得原本需要3-4天的發酵時間，縮短到了 10-15小時，大大提高了生產效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明提取的香蕉天然抗性淀粉的偏光顯微鏡觀測圖。
[0013]圖2為本發明提取的香蕉天然抗性淀粉的掃描電鏡觀察圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例來進一步詳細說明本發明。
[0015]實施例1
選取表皮全部為綠色的香蕉，將香蕉帶皮清洗，_5°C冷凍保存8h;冷凍后的香蕉，不解凍，直接帶皮蒸汽浴40s;將香蕉去皮，取果肉，打成勻漿;將勻漿用純凈水稀釋至固形物質量含量為30%，后接入球形芽孢桿菌(Baci IIus sphaericus)(市售)，接種量為8%(相對培養物重量)，接種后調pH值為4.0;于34 °C培養12小時，培養期間低頻超聲波頻率為25kHz，超聲作用方式為發射時間8s，間歇時間8s;再接入枯草芽孢桿菌(Baci I Ius subtil is)(市售)，接種量為8%(相對培養物重量)，調pH值為7.5，于34°C培養10小時，培養期間低頻超聲波頻率為25kHz，超聲作用方式為發射時間1s，間歇時間1s;在發酵產物中加入單寧酶0.2%(相對培養物重量)，調節溫度40 V、pH值4.0，酶解2h;將發酵產物置入三相分離器進行三相分離，重相為菌體，次重相為抗性淀粉，輕相為水;三相分離器的操作參數是轉鼓轉速3500r/min，差轉速20r/min;收集次重相進行氣流干燥，氣流量為800 kg/h，氣體溫度為130 V ;將干燥產物粉碎獲得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通過偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察，如圖1、圖2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明顯，多呈X型，淀粉臍點位于淀粉顆粒較小的這一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圓形，淀粉顆粒一端較大，一端較小。
[0016]實施例2 選取表皮全部為綠色的香蕉，將香蕉帶皮清洗，-10°c冷凍保存7h;冷凍后的香蕉，不解凍，直接帶皮蒸汽浴35s;將香蕉去皮，取果肉，打成勻漿;將勻漿用純凈水稀釋至固形物質量含量為25%，后接入球形芽孢桿菌(Bacillus sphaericus)(市售)，接種量為6%(相對培養物重量)，接種后調pH值為4.5;于32 °C培養14小時，培養期間低頻超聲波頻率為22kHz，超聲作用方式為發射時間6s，間歇時間6s ;再接入枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)(市售)，接種量為6%(相對培養物重量)，調pH值為7.0，于32 °C培養時間為11小時;培養期間低頻超聲波頻率為22kHz，超聲作用方式為發射時間8s，間歇時間8s;在發酵產物中加入單寧酶0.15%(相對培養物重量)，調節溫度38°C、pH值6.0，酶解2.5h ；將發酵產物置入三相分離器進行三相分離，重相為菌體，次重相為抗性淀粉，輕相為水;三相分離器的操作參數是轉鼓轉速3300r/min，差轉速15r/min;收集次重相進行氣流干燥，氣流量為900kg/h，氣體溫度為120°C;將干燥產物粉碎獲得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通過偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察，如圖1、圖2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明顯，多呈X型，淀粉臍點位于淀粉顆粒較小的這一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圓形，淀粉顆粒一端較大，一端較小。
[0017]實施例3
選取表皮全部為綠色的香蕉，將香蕉帶皮清洗，-18°C冷凍保存6h;冷凍后的香蕉，不解凍，直接帶皮蒸汽浴30s;將香蕉去皮，取果肉，打成勻漿;將勻漿用純凈水稀釋至固形物質量含量為20%，后接入球形芽孢桿菌(Baci IIus sphaericus)(市售)，接種量為4%(相對培養物重量)，接種后調pH值為5.0;于30 °C培養15小時，培養期間低頻超聲波頻率為20kHz，超聲作用方式為發射時間5s，間歇時間5s;再接入枯草芽孢桿菌(Baci I Ius subtil is)(市售)，接種量為7%(相對培養物重量)，調pH值為7.5，于30 °C培養時間為12小時;培養期間低頻超聲波頻率為20kHz，超聲作用方式為發射時間5s，間歇時間5s;在發酵產物中加入單寧酶
0.1%(相對培養物重量)，調節溫度36 °C、pH值5.0，酶解3h;將發酵產物置入三相分離器進行三相分離，重相為菌體，次重相為抗性淀粉，輕相為水;三相分離器的操作參數是轉鼓轉速3000r/ min，差轉速10r/min ；收集次重相進行氣流干燥，氣流量為1000kg/h，氣體溫度為110°C;將干燥產物粉碎獲得香蕉天然抗性淀粉。制得的香蕉天然抗性淀粉通過偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察，如圖1、圖2所示，香蕉天然抗性淀粉的偏光十字明顯，多呈X型，淀粉臍點位于淀粉顆粒較小的這一端的中心。香蕉天然抗性淀粉多呈卵圓形，淀粉顆粒一端較大，一端較小。
[0018]實施例1-3所獲得的香蕉天然抗性淀粉純度及性質檢測如下所示:
根據美國谷物化學家學會AACC 32-40，美國分析化學家學會A0AC2002.02中抗性淀粉含量的測定方法，檢測本發明實施例1-3的香蕉天然抗性淀粉含量，檢測結果為提取出來的香蕉天然抗性淀粉純度為93.56%±2.68% 衍射測定絕對結晶度為55.6%，紅外光譜分析得知香蕉天然抗性淀粉在3000-3600(^-1之間出現較強的-OH伸縮振動吸收峰，在2932cm—1處是飽和-CH伸縮振動吸收峰，在1650cm—1處是烯醇式的C-O鍵伸縮振動吸收峰，1160cm—1、1085cm—1處是非對稱的C-O-C伸縮振動、C-O伸縮振動吸收峰，993cm—1處是吡喃糖環醇C-O的伸縮振動，930 cm—1處是D-吡喃葡萄糖的I型吸收帶，860 cm—1處是D-吡喃葡萄糖的α型吸收帶，766 cm—1處是D-吡喃葡萄糖的ΙΠ型吸收帶，抗性淀粉的特征吸收峰明顯。說明本發明提取方法得到的香蕉天然抗性淀粉的純度高，香蕉果肉中的熱敏性抗性淀粉成分沒有被破 y
ο.1 Z1-
【主權項】
1.一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)選取表皮全部為綠色的香蕉，將香蕉帶皮清洗，-5—18°C冷凍保存6-8h; (2)冷凍后的香蕉，不解凍，直接帶皮蒸汽浴30s-40s; (3)將香蕉去皮，取果肉，打成勻漿； (4)將勻漿用純凈水稀釋后接入球形芽孢桿菌，調節溫度、pH值，在低頻超聲條件下發酵培養，再接入枯草芽孢桿菌，調節溫度、PH值，在低頻超聲條件下發酵培養； (5)在發酵產物中加入單寧酶，調節溫度、pH值，酶解； (6)將步驟(5)所得發酵產物置入三相分離器進行三相分離，重相為菌體，次重相為抗性淀粉，輕相為水;三相分離器的操作參數是:轉鼓轉速3000-3500r/min，差轉速10_20r/min； (7)將次重相進行氣流干燥后粉碎，獲得香蕉天然抗性淀粉干粉。2.根據權利要求1所述的一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步驟(4)所述稀釋是把勻漿稀釋至固形物質量含量為20%-30%。3.根據權利要求1所述的一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步驟(4)所述球形芽孢桿菌的接種量為培養物重量的4%_8%，接種后調pH值為4.0-5.0;于30-34°C培養12-15小時，低頻超聲波頻率為20-251^^，超聲作用方式為發射時間5-88，間歇時間5_8s。4.根據權利要求1所述的一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步驟(4)所述枯草芽孢桿菌的接種量為培養物重量的6%-8%，調pH值為7.0-7.5，于30-34°C培養時間10-12小時;低頻超聲波頻率為20-25kHz，超聲作用方式為發射時間5-1 Os，間歇時間5_10s。5.根據權利要求1所述的一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步驟(5)在發酵產物中加入相對培養物重量0.1%-0.2%的單寧酶，調節溫度36-40 0C、pH值4.0_6.0，酶解2-3h。6.根據權利要求1所述的一種香蕉天然抗性淀粉的提取方法，其特征在于，步驟(7)所述氣流干燥是氣流量為800-1000 kg/h，氣體溫度為110-130°C。
【文檔編號】A23L33/21GK105852138SQ201610207441
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】王娟, 汪雨亭
【申請人】華南理工大學