一种低gi淀粉及其制备方法
阅读说明：本技术 一种低gi淀粉及其制备方法 (Low-GI starch and preparation method thereof ) 是由 刘开昌 龚魁杰 孙琳琳 郭玉秋 陈利容 高原 李晓月 王兴亚 张守梅 张娜娜 于 2020-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及淀粉制备技术领域,且公开了一种低GI淀粉及其制备方法,低GI淀粉原料为糯玉米和酶,制备方法包括以下步骤：S1.清洗；S2.粗磨；S3.挤压；S4.细磨；S5.初次酶解；S6.过滤；S7.离心；S8.二次酶解；S9.老化；S10.干燥。本发明以糯玉米为原料,采用绿色无污染、高效制备工艺,提高效率、降低生产成本,制备的淀粉直接用于下一步的酶解,酶解时间短,制得的低GI淀粉含量高。(The invention relates to the technical field of starch preparation, and discloses low GI starch and a preparation method thereof, wherein the low GI starch is prepared from waxy corn and enzyme, and the preparation method comprises the following steps: s1, cleaning; s2, coarse grinding; s3, extruding; s4, fine grinding; s5, primary enzymolysis; s6, filtering; s7, centrifuging; s8, carrying out secondary enzymolysis; s9, aging; and S10, drying. According to the invention, waxy corn is used as a raw material, a green pollution-free and efficient preparation process is adopted, the efficiency is improved, the production cost is reduced, the prepared starch is directly used for the next enzymolysis, the enzymolysis time is short, and the content of the prepared low-GI starch is high.)
技术领域
本发明涉及淀粉制备技术领域，具体为一种低GI淀粉及其制备方法。
背景技术
低GI淀粉包括慢消化淀粉和抗性淀粉，慢消化淀粉是指在小肠中可被完全消化吸收但吸收速率较慢的淀粉，具有缓慢释放葡糖糖、利于血糖控制等特殊功效；抗性淀粉是指在健康人体小肠中不能被酶解，不能被健康人体消化吸收的淀粉。低GI淀粉可以有效控制供能速度，抑制餐后血糖快速升高，防止出现血糖风暴，同时又能促进小肠中有益菌群增殖，比单纯抗性淀粉更有优势。
当前，抗性淀粉等大多数变性淀粉制备都是以原淀粉为原料，经湿热处理、微波辐射、超声波辅助、微生物发酵、酶解、酸解等方法制成，淀粉烘干后，需要再次加水，造成水电等大量消耗，也产生大量污染。此外，玉米淀粉生产的传统工艺中，浸泡是主要工序，我国浸泡工艺普遍比较耗时，生产效率低；且添加亚硫酸钠造成环境污染。为此，我们采用一步法制备低低GI淀粉的方法，突破了传统采用淀粉及变性淀粉的制备方法，对于功能性淀粉具有重要价值。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低GI淀粉及其制备方法，具备绿色无污染，且效率高的优点，制得的淀粉GI值低，为低升糖指数产品。本发明解决了现有技术中玉米制备功能性淀粉，需要先制备淀粉，然后再制备功能性淀粉的反复干燥、溶解等工艺，一步法直接制备功能性淀粉，节省了能源消耗，降低了环境污染。
(二)技术方案
为实现可以制备低GI淀粉的目的，本发明提供如下技术方案：一种低GI淀粉及其制备方法，原料为糯玉米籽粒和酶。
进一步的，酶包括酸性蛋白酶溶液和异淀粉酶，酸性蛋白酶溶液的活性为500～2000U/g。
一种低GI淀粉的制备方法，包括以下步骤：
S1.清洗：称取整粒的糯玉米，预处理后，用清水浸泡后冲洗，并振动沥干除去表面水分；
S2.粗磨：将浸泡清洗后的糯玉米转移至粉碎机内进行粗破碎；
S3.挤压：将粗破碎获得的糯玉米粉进行挤压处理；
S4.细磨：将挤压产物放入粉碎机中进行粉碎；
S5.初次酶解：将粉碎后的糯玉米粉放入浸泡液中浸泡，并加入500～2000U/g的酸性蛋白酶溶液，以45～55℃的温度水浴4～6h；
S6.过滤：将初次酶解产物的玉米浆混合液进行多次水洗筛上物，除去胚、种皮、麸质等滤渣；
S7.离心：对过滤后的滤液离心，沉淀即为淀粉样品；
S8.二次酶解：将S7中的淀粉样品调配成10～20％的淀粉乳，并添加异淀粉酶酶解处理1～6h，反应结束，马上将溶液加热灭酶，之后用冰浴迅速冷却至室温，调节pH值至中性；
S9.老化：将二次酶解后的淀粉放在4℃条件冷藏老化24～48h；
S10.干燥：老化后的淀粉置于鼓风干燥箱中烘干，再次粉碎后得到低GI淀粉。
进一步的，S1中，糯玉米的预处理包括除去发霉、破碎、残留谷壳的糯玉米。
进一步的，S3中，挤压的温度为90～110℃，螺杆转速210～230rpm，物料水分含量为16～20％时停止挤压。
进一步的，S5中，浸泡液pH值为2.5～3.5。
进一步的，S10中，鼓风干燥箱烘干的温度为40～50℃。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种低GI淀粉及其制备方法，具备以下有益效果：
1.本发明采用糯玉米为原料，糯玉米淀粉全部为支链淀粉，将侧链剪切后，链长适合制备低GI淀粉，是制备低GI淀粉的优良的原料。
2.本发明制得的低GI淀粉，GI为42.8，加入到食品中具有良好的抑制餐后血糖快速上升的作用，
3.本发明直接制备低GI淀粉，避免了传统制备淀粉后再制备变性淀粉或功能性淀粉的方法，大幅度节省了能源消耗，降低了生产成本。
4.本发明中对玉米籽粒经清洗后直接处理，避免了传统淀粉制备方法中的长时间浸泡，添加亚硫酸钠等，降低了生产成本，减少了对环境污染。
附图说明
图1为本发明提出的一种低GI淀粉的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参照图1，一种低GI淀粉，原料为糯玉米、酸性蛋白酶溶液和异淀粉酶，酸性蛋白酶溶液的活性为500～800U/g，其制备方法包括以下步骤：
S1.清洗：称取整粒的糯玉米，预处理后，用清水浸泡后冲洗，并振动沥干除去表面水分；
S2.粗磨：将浸泡清洗后的糯玉米转移至粉碎机内进行粗破碎；
S3.挤压：将粗破碎获得的糯玉米粉进行挤压处理，挤压的温度为90℃，螺杆转速210rpm，物料水分含量为16％时停止挤压；
S4.细磨：将挤压产物放入粉碎机中进行粉碎；
S5.初次酶解：将粉碎后的糯玉米粉放入浸泡液中浸泡，浸泡液pH值为2.5，并加入500～800U/g的酸性蛋白酶溶液，以45℃的温度水浴4h；
S6.过滤：将初次酶解产物的玉米浆混合液进行多次水洗筛上物，除去胚、种皮、麸质等滤渣；
S7.离心：对过滤后的滤液离心，沉淀即为淀粉样品；
S8.二次酶解：将S7中的淀粉样品调配成10％的淀粉乳，并添加异淀粉酶酶解处理2h，反应结束，马上将溶液加热灭酶，之后用冰浴迅速冷却至室温，调节pH值至中性；
S9.老化：将二次酶解后的淀粉放在4℃条件冷藏老化24h；
S10.干燥：老化后的淀粉置于鼓风干燥箱中以40℃的温度烘干，再次粉碎后得到低GI淀粉。
实施例二
参照图1，一种低GI淀粉，原料为糯玉米、酸性蛋白酶溶液和异淀粉酶，酸性蛋白酶溶液的活性为800～1000U/g，其制备方法包括以下步骤：
S1.清洗：称取整粒的糯玉米，预处理后，用清水浸泡后冲洗，并振动沥干除去表面水分；
S2.粗磨：将浸泡清洗后的糯玉米转移至粉碎机内进行粗破碎；
S3.挤压：将粗破碎获得的糯玉米粉进行挤压处理，挤压的温度为100℃，螺杆转速215rpm，物料水分含量为18％时停止挤压；
S4.细磨：将挤压产物放入粉碎机中进行粉碎；
S5.初次酶解：将粉碎后的糯玉米粉放入浸泡液中浸泡，浸泡液pH值为2.8，并加入800～1000U/g的酸性蛋白酶溶液，以48℃的温度水浴4.5h；
S6.过滤：将初次酶解产物的玉米浆混合液进行多次水洗筛上物，除去胚、种皮、麸质等滤渣；
S7.离心：对过滤后的滤液离心，沉淀即为淀粉样品；
S8.二次酶解：将S7中的淀粉样品调配成12％的淀粉乳，并添加异淀粉酶酶解处理3h，反应结束，马上将溶液加热灭酶，之后用冰浴迅速冷却至室温，调节pH值至中性；
S9.老化：将二次酶解后的淀粉放在4℃条件冷藏老化26h；
S10.干燥：老化后的淀粉置于鼓风干燥箱中以42℃的温度烘干，再次粉碎后得到低GI淀粉。
实施例三
参照图1，一种低GI淀粉，原料为糯玉米、酸性蛋白酶溶液和异淀粉酶，酸性蛋白酶溶液的活性为1000～1300U/g，其制备方法包括以下步骤：
S1.清洗：称取整粒的糯玉米，预处理后，用清水浸泡后冲洗，并振动沥干除去表面水分；
S2.粗磨：将浸泡清洗后的糯玉米转移至粉碎机内进行粗破碎；
S3.挤压：将粗破碎获得的糯玉米粉进行挤压处理，挤压的温度为100℃，螺杆转速220rpm，物料水分含量为18％时停止挤压；
S4.细磨：将挤压产物放入粉碎机中进行粉碎；
S5.初次酶解：将粉碎后的糯玉米粉放入浸泡液中浸泡，浸泡液pH值为3，并加入1000～1300U/g的酸性蛋白酶溶液，以50℃的温度水浴5h；
S6.过滤：将初次酶解产物的玉米浆混合液进行多次水洗筛上物，除去胚、种皮、麸质等滤渣；
S7.离心：对过滤后的滤液离心，沉淀即为淀粉样品；
S8.二次酶解：将S7中的淀粉样品调配成15％的淀粉乳，并添加异淀粉酶酶解处理4h，反应结束，马上将溶液加热灭酶，之后用冰浴迅速冷却至室温，调节pH值至中性；
S9.老化：将二次酶解后的淀粉放在4℃条件冷藏老化30h；
S10.干燥：老化后的淀粉置于鼓风干燥箱中以48℃的温度烘干，再次粉碎后得到低GI淀粉。
实施例四
参照图1，一种低GI淀粉，原料为糯玉米、酸性蛋白酶溶液和异淀粉酶，酸性蛋白酶溶液的活性为1500～2000U/g，其制备方法包括以下步骤：
S1.清洗：称取整粒的糯玉米，预处理后，用清水浸泡后冲洗，并振动沥干除去表面水分；
S2.粗磨：将浸泡清洗后的糯玉米转移至粉碎机内进行粗破碎；
S3.挤压：将粗破碎获得的糯玉米粉进行挤压处理，挤压的温度为110℃，螺杆转速230rpm，物料水分含量为20％时停止挤压；
S4.细磨：将挤压产物放入粉碎机中进行粉碎；
S5.初次酶解：将粉碎后的糯玉米粉放入浸泡液中浸泡，浸泡液pH值为3.5，并加入1500～2000U/g的酸性蛋白酶溶液，以55℃的温度水浴6h；
S6.过滤：将初次酶解产物的玉米浆混合液进行多次水洗筛上物，除去胚、种皮、麸质等滤渣；
S7.离心：对过滤后的滤液离心，沉淀即为淀粉样品；
S8.二次酶解：将S7中的淀粉样品调配成20％的淀粉乳，并添加异淀粉酶酶解处理6h，反应结束，马上将溶液加热灭酶，之后用冰浴迅速冷却至室温，调节pH值至中性；
S9.老化：将二次酶解后的淀粉放在4℃条件冷藏老化48h；
S10.干燥：老化后的淀粉置于鼓风干燥箱中以50℃的温度烘干，再次粉碎后得到低GI淀粉。
血糖生成指数：进食含目标量可利用碳水化合物的食物后，一段时间内血糖应答曲线下面积相比空腹时的增幅除以进食含等量可利用碳水化合物的参考食物(葡萄糖)后相应的增幅，以百分数表示，GI是反映食物对血糖影响的生理学指标。
购买市场上普通的低GI淀粉作为对照组，按照采用国际标准化组织(ISO)规范的GI测定方法，对上述四组实施例和对照组进行检测，得到下表：
实施例一
实施例二
实施例三
实施例四
对照组
GI值
42.25
43.46
41.72
42.13
52
通过上表可以明显看出，四组实施例的GI值含量明显低于市场上的低GI淀粉的测定值，且实施例三对应的淀粉，GI值含量最低,更适于食用，也更加能有效控制供能速度，抑制餐后血糖快速升高，防止出现血糖风暴。
将四组实施例中的低GI淀粉和对照组中的低GI淀粉分别加工成面粉，并做成馒头进行品尝，得到下表：
根据上表可以看出，本发明中的低GI淀粉制成的面食，明显口感和弹性都优于市场上的现有的低GI淀粉。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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