1.本发明涉及淀粉深加工技术领域，特别涉及一种抗性糊精的制备方法。

背景技术：

2.抗性糊精是由玉米淀粉或其他淀粉经部分降解及糖基化转移形成的可 溶性膳食纤维。分子中含有α-1,2糖苷键和α-1,3糖苷键，缩葡聚糖和β-1,6 葡萄糖苷结构。另外，还有很多不规则结构。特殊的分子结构赋予抗性糊精 特殊的理化性质及生理功能。抗性糊精为白色微淡黄色粉末，略带甜味，易 溶于冷水中，不溶于乙醇，水溶液黏度低，并且黏度受剪切速率和温度的影 响小。抗性糊精耐热、耐酸、耐压、耐冷冻、低褐变、耐储存，添加到食品 中不会改变食品的品质，抗性糊精还具有降血糖、整理肠道的功能，因此被 广泛应用到保健品、乳制品、婴儿食品、焙烤制品、肉制品中。

抗性糊精

3.目前，抗性糊精的制备及工业化生产方法多为酸热法，即淀粉分子在酸 的催化下分解成焦糊精，然后经液化酶和糖化酶酶解，最后经精制、提纯制 得抗性糊精。该方法是一种随机转化机制，对产品的聚合情况不易控制，在 高温酸性等条件下，淀粉中残留的蛋白质会产生严重的美拉德反应，影响产 品的色泽。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明目的在于提供一种抗性糊精的制备方法，本发明提供 的制备方法减少了美拉德反应，所得抗性糊精产品透光率高，减少了后续精 制负担。
5.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种抗性糊精的制备方法，包括如下步骤：
7.1)将淀粉和水混合后去除蛋白质，得到淀粉乳；
8.2)将所述步骤1)得到的淀粉乳与酸混合进行水解反应，得到水解反应 液；
9.3)将所述步骤2)得到的水解反应液依次进行蒸发浓缩和聚合反应，得 到抗性糊精粗品；
10.4)将所述步骤3)得到的抗性糊精粗品进行精制处理，得到抗性糊精。
11.优选地，所述步骤1)中淀粉和水混合后所得混合物的淀粉乳波美度为 20～30°bé。
12.优选地，所述步骤1)中蛋白质去除率≥97％。
13.优选地，所述去除蛋白质的方法为真空转鼓吸附去除蛋白质。
14.优选地，所述真空转鼓吸附去除蛋白质过程中真空转鼓的工作压强为ꢀ‑0.04～-0.06mpa，转速为1-3min/r。
15.优选地，所述步骤2)中水解反应的温度为85～95℃，反应时间为30～90 min。
16.优选地，所述步骤3)中蒸发浓缩的压强为-0.06～-0.098mpa，蒸发浓缩 的温度为70～85℃，蒸发浓缩的程度为蒸发至固形物质量百分比含量为 80～85％。
17.优选地，所述步骤3)中聚合反应的压强为-0.06～-0.098mpa、温度为 110～130℃、时间为20～30min。
18.优选地，所述步骤4)中精制处理包括脱色、脱盐和除去非膳食纤维的 糖类化合物。
19.本发明还提供了所述的抗性糊精制备方法制备得到的抗性糊精，其膳食 纤维质量百分比含量≥90％，440nm透光率≥85％。
20.有益技术效果：本发明提供了一种抗性糊精的制备方法，通过先去除淀 粉乳中的蛋白质，然后再依次进行水解、蒸发浓缩、聚合和精制提纯，最终 得到抗性糊精。本发明通过控制淀粉乳中的蛋白质含量，有效减少了美拉德 反应，提高了粗品中膳食纤维的含量和产品的透光率，减轻了后续精制提纯 的分担，减少了活性炭、酸碱的消耗，降低了精制提纯成本。
具体实施方式
21.本发明提供了一种抗性糊精的制备方法，包括如下步骤：
22.1)将淀粉和水混合后去除蛋白质，得到淀粉乳；
23.2)将所述步骤1)得到的淀粉乳与酸混合进行水解反应，得到水解反应 液；
24.3)将所述步骤2)得到的水解反应液依次进行蒸发浓缩和聚合反应，得 到抗性糊精粗品；
25.4)将所述步骤3)得到的抗性糊精粗品进行精制处理，得到抗性糊精。
26.本发明将淀粉和水混合后去除蛋白质，得到淀粉乳。
27.在本发明中，所述淀粉优选为木薯淀粉、豌豆淀粉、小麦淀粉或玉米淀 粉，更优选为玉米淀粉；所述水优选为ro反渗透水；所述淀粉和水混合后 所得乳液的波美度优选为20～30°bé，更优选为22～26°bé。
28.在本发明中，所述蛋白质去除率优选为≥97％。所述蛋白质含量的测定 方法为gb/t 22427.10-2008《淀粉及其衍生物氮含量测定》，氮换算成蛋白 质系数为6.25。
29.在本发明中，所述去除蛋白质的方法优选为真空转鼓吸附去除蛋白质。 所述真空转鼓吸附去除蛋白质过程中真空转鼓的工作压强优选为-0.04～-0.06 mpa，转速优选为1-3min/r。本发明所述真空转鼓具有分离固相浓度很低、 粒度极细、易堵滤布的悬浮液能力，处理能力大，操作方便。
30.本发明在水解反应前将蛋白质去除，且在后续反应中没有添加生物酶类 蛋白质，有效减少了抗性糊精制备过程中蛋白质的干扰，减少了副反应的同 时，降低了后续精制提纯的难度。
31.得到淀粉乳后，本发明将得到的淀粉乳与酸混合进行水解反应，得到水 解反应液。
32.在本发明中，所述酸优选为盐酸、磷酸、柠檬酸和苹果酸中的至少一种； 所述酸以酸溶液的形式加入；所述酸溶液的浓度优选为1～2wt％；所述酸溶 液的加入质量优选为淀粉质量的1～3‰。
33.在本发明中，所述混合的方法优选为搅拌混合，本发明对搅拌混合的具 体方法没有特殊限定，能够使淀粉乳与酸混合均匀即可。
34.在本发明中，所述水解反应的温度优选为85～95℃，更优选为90℃； 反应时间优
选为30～90min，更优选为50～70min，最优选为60～65min。本发 明将所述水解反应的温度控制在85～95℃，压强为常压，有效减少了糠醛的 生成，降低了后续精制提纯的难度。本发明中，糠醛的检测依照gb/t 26762-2011《结晶果糖、固体果葡糖》第5.5节中的5-羟甲基糠醛(hmf) 的检测方法。
35.得到水解反应液后，将得到的水解反应液依次进行蒸发浓缩和聚合反 应，得到抗性糊精粗品。
36.在本发明中，所述蒸发浓缩的压强优选为-0.06～-0.098mpa；蒸发浓缩 的温度优选为70～85℃，更优选为75～80℃；所述蒸发浓缩后所得产物中固 形物的质量百分比含量为80～85％。在本发明中，采用高真空低温浓缩，减 少了副反应的发生，降低了后续精制提纯的难度。
37.在本发明中，所述聚合反应的压强优选为-0.06～-0.098mpa；所述聚合 反应的温度优选为110～130℃，更优选为115～125℃，最优选为120℃；所述 聚合反应的时间优选为20～30min，更优选为25min。
38.在本发明中，所述聚合反应后，得到抗性糊精粗品。
39.在本发明中，所述抗性糊精粗品中膳食纤维含量≥85％，440nm透光率 ≥85％。本发明所述膳食纤维含量检测方法为gb/t 22224-2008《食品中膳 食纤维的测定酶重量法和酶重量法-液相色谱法》中的第二法酶重量法-液相 色谱法；所述透光率的检测依照gb/t 20881-2017《低聚异麦芽糖》第6.7 节中的透光率检测方法。
40.得到抗性糊精粗品后，本发明将得到的抗性糊精粗品加水溶解，所述水 优选为ro反渗透水，溶解后进行精制处理，得到抗性糊精粗品溶液。
41.在本发明中，所述精制处理包括脱色、脱盐和除去非膳食纤维的糖类化 合物。
42.本发明所述脱色优选为在上述抗性糊精粗品溶液中加入质量百分比为 3‰～5‰的粉末活性炭(以抗性糊精干基质量计)，保持温度80±2℃，时间 优选为25～35min，更优选为30min，脱色后过滤。
43.本发明所述脱盐优选为将脱色后所得滤液进行离子交换法除盐，得到脱 盐后的糊精。在本发明中，所述离子交换法除盐中离子交换树脂优选为羟酸 d001阳树脂和弱碱301p阴树脂。
44.本发明所述除去非膳食纤维的糖类化合物优选为将脱盐后的糊精依次 进行真空浓缩和色谱分离。在本发明中，所述真空浓缩的压强优选为ꢀ‑0.06～0.08mpa；所述色谱分离的树脂优选为钾型色谱分离树脂。
45.本发明还提供了上述制备方法制备得到的抗性糊精，所述抗性糊精中膳 食纤维的质量百分比含量≥90％，440nm透光率≥85％。
46.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但 本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
47.实施例1
48.一种抗性糊精的制备方法，包括如下步骤：
49.1)将淀粉和ro反渗透水配制成波美度为23°bé的乳液，置于真空转 鼓中去除淀粉乳中的蛋白质，真空转鼓的工作压强为-0.05mpa，转速为2 min/r，得到蛋白质去除率≥98％的淀粉乳。
50.2)将步骤1)得到的淀粉乳中加入淀粉质量2‰的盐酸，盐酸浓度为2 wt％，搅拌均匀后泵入反应釜中，升温至95℃，反应时间为30min，得到水 解反应液。
51.3)将步骤2)得到的水解反应液抽真空，保持压强为-0.08mpa，温度 为75℃蒸发浓缩，浓缩至固形物的质量百分比含量为83％，继续保持压强 为-0.08mpa，且升高温度至130℃，进行聚合反应，反应30min后得到抗性 糊精粗品。经计算，所得抗性糊精粗品的一次性转化率为99％；经检测，所 得抗性糊精粗品膳食纤维的质量百分比含量为82％，440nm透光率为87％。
52.4)将步骤3)得到的抗性糊精粗品加水溶解，进行精制处理，包括：在 抗性糊精粗品溶液中加入质量百分比为3‰～5‰的粉末活性炭(以抗性糊精 干基质量计)，保持温度80±2℃，时间为25～35min，脱色后过滤；采用羟 酸d001阳树脂和弱碱301p阴树脂进行离子交换脱盐；脱盐后在ꢀ‑0.06～-0.08mpa条件下真空浓缩；采用钾型色谱分离树脂除去非膳食纤维的 糖类化合物，得到抗性糊精。精制每吨产品消耗活性炭5公斤，酸碱各10 公斤。
53.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为92％，440nm透 光率为89％。
54.实施例2
55.一种抗性糊精的制备方法，包括如下步骤：
56.1)将淀粉和ro反渗透水配制成波美度为21°bé的乳液，置于真空转 鼓中去除淀粉乳中的蛋白质，真空转鼓的工作压强为-0.05mpa，转速为2 min/r，得到蛋白质去除率≥98％的淀粉乳。
57.2)将步骤1)得到的淀粉乳中加入淀粉质量3‰的盐酸，盐酸浓度为1 wt％，搅拌均匀后泵入反应釜中，升温至90℃，反应时间为60min，得到水 解反应液。
58.3)将步骤2)得到的水解反应液抽真空，保持压强为-0.09mpa，温度 为78℃蒸发浓缩，浓缩至固形物的质量百分比含量为85％，继续保持压强 为-0.09mpa，且升高温度至125℃，进行聚合反应，反应28min后得到抗 性糊精粗品。经计算，所得抗性糊精粗品的一次性转化率为99.5％；经检测， 所得抗性糊精粗品膳食纤维的质量百分比含量为81.5％，440nm透光率 88％。
59.4)将步骤3)得到的抗性糊精粗品加水溶解，进行精制处理，包括：在 抗性糊精粗品溶液中加入质量百分比为3‰～5‰的粉末活性炭(以抗性糊精 干基质量计)，保持温度80±2℃，时间为25～35min，脱色后过滤；采用 羟酸d001阳树脂和弱碱301p阴树脂进行离子交换脱盐；脱盐后在
ꢀ‑0.06～-0.08mpa条件下真空浓缩；采用钾型色谱分离树脂除去非膳食纤维的 糖类化合物，得到抗性糊精。精制每吨产品消耗活性炭5公斤，酸碱各10 公斤。
60.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为91％，440nm透 光率为88％。
61.实施例3
62.1)将淀粉和ro反渗透水配制成波美度为20°bé的乳液，置于真空转 鼓中去除淀粉乳中的蛋白质，真空转鼓的工作压强为-0.04mpa，转速为3 min/r，得到蛋白质去除率≥98％的淀粉乳。
63.2)将步骤1)得到的淀粉乳中加入淀粉质量1‰的盐酸，盐酸浓度为2 wt％，搅拌均匀后泵入反应釜中，升温至85℃，反应时间为90min，得到水 解反应液。
64.3)将步骤2)得到的水解反应液抽真空，保持压强为-0.06mpa，温度 为85℃蒸发浓缩，浓缩至固形物的质量百分比含量为80％，继续保持压强 为-0.06mpa，且升高温度至110
℃，进行聚合反应，反应30min后得到抗 性糊精粗品。经计算，所得抗性糊精粗品的一次性转化率为98.5％；经检测， 所得抗性糊精粗品膳食纤维的质量百分比含量为83％，440nm透光率为 86％。

65.4)将步骤3)得到的抗性糊精粗品加水溶解，进行精制处理，包括：在 抗性糊精粗品溶液中加入质量百分比为3‰～5‰的粉末活性炭(以抗性糊精 干基质量计)，保持温度80±2℃，时间为25～35min，脱色后过滤；采用 羟酸d001阳树脂和弱碱301p阴树脂进行离子交换脱盐；脱盐后在ꢀ‑0.06～-0.08mpa条件下真空浓缩；采用钾型色谱分离树脂除去非膳食纤维的 糖类化合物，得到抗性糊精。精制每吨产品消耗活性炭5公斤，酸碱各10 公斤。
66.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为93％，440nm透 光率为87％。
67.实施例4
68.1)将淀粉和ro反渗透水配制成波美度为30°bé的乳液，置于真空转 鼓中去除淀粉乳中的蛋白质，真空转鼓的工作压强为-0.06mpa，转速为1 min/r，得到蛋白质去除率≥98％的淀粉乳。
69.2)将步骤1)得到的淀粉乳中加入淀粉质量3‰的磷酸，磷酸浓度为2 wt％，搅拌均匀后泵入反应釜中，升温至90℃，反应时间为60min，得到水 解反应液。
70.3)将步骤2)得到的水解反应液抽真空，保持压强为-0.098mpa，温度 为70℃蒸发浓缩，浓缩至固形物质量百分比含量为85％，继续保持压强为ꢀ‑0.098mpa，且升高温度至120℃，进行聚合反应，反应20min后得到抗性 糊精粗品。经计算，所得抗性糊精粗品的一次性转化率为99％；经检测，所 得抗性糊精粗品膳食纤维的质量百分比含量为82.3％，440nm透光率为 89％。
71.4)将步骤3)得到的抗性糊精粗品加水溶解，进行精制处理，包括：在 抗性糊精粗品溶液中加入质量百分比为3‰～5‰的粉末活性炭(以抗性糊精 干基质量计)，保持温度80±2℃，时间为25～35min，脱色后过滤；采用羟 酸d001阳树脂和弱碱301p阴树脂进行离子交换脱盐；脱盐后在ꢀ‑0.06～-0.08mpa条件下真空浓缩；采用钾型色谱分离树脂除去非膳食纤维的 糖类化合物，得到抗性糊精。精制每吨产品消耗活性炭5公斤，酸碱各10 公斤。
72.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为91.5％，440nm透 光率为90％。
73.对比例1
74.省略去除蛋白质步骤，其他实施条件与实施例1相同，得到抗性糊精。
75.经计算，所得抗性糊精粗品的一次性转化率为99％；经检测，所得抗性 糊精粗品的膳食纤维质量百分比含量为81％，440nm透光率为35％。
76.精制每吨产品消耗活性炭20公斤，酸碱各30公斤。
77.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为90.5％，440nm透 光率为65％。
78.对比例2
79.糊精化反应按传统方法，其他实施条件与实施例1相同，得到抗性糊精， 步骤如下：
80.1)依照实施例1制备淀粉乳。
81.2)向步骤1)得到的淀粉乳中加入淀粉质量2‰的盐酸，盐酸浓度为2 wt％，搅拌均匀后泵入反应釜中，抽真空，保持压强为-0.06～-0.098mpa，温 度为140～160℃，糊精化反应30～40min，得到抗性糊精粗品。经计算，所 得抗性糊精粗品的一次性转化率为98％；经检测，所得抗性糊精膳食纤维的 质量百分比含量为55％，440nm透光率为75％。
82.3)精制过程与实施例1相同。精制每吨产品消耗活性炭30公斤，酸碱 各35公斤。
83.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量为89％，440nm透 光率为78％。
84.对比例3
85.按传统方法制备抗性糊精，步骤如下：
86.1)向淀粉中加入质量百分比为10％的盐酸溶液，盐酸浓度为1wt％， 混合均匀，过滤，然后将混合物抽真空，保持压强为-0.06～-0.098mpa，温 度为140～160℃，糊精化反应30～40min，得到抗性糊精粗品。经计算，所 得抗性糊精粗品的一次性转化率为96％；经检测，所得抗性糊精粗品膳食纤 维的质量百分比含量为50％，440nm透光率为20％。
87.2)精制过程与实施例1相同。精制每吨产品消耗活性炭50公斤，酸碱 45公斤。
88.经检测，所得抗性糊精膳食纤维的质量百分比含量85％，440nm透光 率为60％。
89.表1为实施例1～4和对比例1～3抗性糊精粗品的一次性转化率及粗品、 成品抗性糊精膳食纤维含量及440nm透光率。
90.表1抗性糊精粗品一次性转化率及粗品、成品抗性糊精膳食纤维含量及 透光率

[0091][0092]
由表1可以看出，实施例1～4、对比例1较对比例2～3抗性糊精粗品的 一次转化率略高，对比例3抗性糊精粗品的一次性转化率最低，但整体变化 不明显；实施例1～4及对比例1的粗品膳食纤维含量有明显提高，说明本申 请通过反应前去除蛋白质，将传统糊精化反应分解为水解反应、蒸发浓缩及 聚合反应，并控制相应的条件及参数，可以显著提高粗品的膳食纤维含量； 实施例1～4较对比例1～3粗品的透光率显著提高，对比例2虽然粗品透光率 低于实施例1～4，但较对比例1和对比例3有显著提升，说明通过控制淀粉 乳中的蛋白质含量，可以显著增加抗性糊精粗品的透光率；实施例1～4的成 品膳食纤维含量略高于对比例1～3，但成品透光率得到了显著提升，对比例 2的成品透光率也高于对比例1和对比例3，说明通过控制淀粉乳中的蛋白 质含量，可以显著增加抗性糊精成品的透光率。
[0093]
表2为实施例1～4和对比例1～3精制过程中活性炭及酸碱的消耗
[0094]
表2精制过程中活性炭及酸碱的消耗
[0095] 活性炭消耗(kg)酸碱消耗(kg)实施例1510实施例2510实施例3510实施例4510对比例12030对比例23035对比例35045
[0096]
由表2可以看出，实施例1～4可以显著减少活性炭及酸碱的消耗量，对 比例1～2又较对比例3的活性炭及酸碱的消耗量显著减少，结合表1中成品 的透光率发现，即使对比例1和对比例3经过精制，也无法有效提升最终产 物的透光率，说明在反应前去除蛋白质可以有效降低后续精制的难度，在减 少活性炭及酸碱消耗的同时也能够有效保证最终成品抗性糊精的透光率。
[0097]
结合表1和表2可以看出，本技术结合反应前去除蛋白质以及将传统糊 精化反应分解，整体协同作用，有效提高了抗性糊精产品的膳食纤维含量和 透光率，极大地减少了精制过程中活性炭及酸碱的消耗，显著降低了精制成 本。
[0098]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。