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    直链淀粉在食品及其他领域的应用
    发布单位:渭南天正达生物科技有限公司

    (1) 食品工业

    A 抗性淀粉

        抗性淀粉(Resistant Starch,简称RS)这一术语最早是在1982年由Englyst提出,当时指a一淀粉酶作用于非回生淀粉后剩余的未被降解的部分;而后概念扩展到包括不被肠道酶降解消化的部分。1992年,FAO根据Englyst和Euresta的建议,将抗性淀粉定义为:“健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物”。抗性淀粉具有类似膳食纤维的生理功能,并能够减少饭后血糖和胰岛素响应,降低血浆胆固醇和甘油三酸酯的浓度。RS在结肠中被微生物群落发酵产生短链脂肪酸和气体,从而能降低结肠pH值,增进结肠健康,防治结肠癌。RS也是一种益生元,能够选择性地促进肠内有益菌(如双歧杆菌)的生长繁殖。RS还有助于使粪便成形,防止便秘。此外,RS呈白色,风味清淡,作为食品配料不会影响食物的风味、质地和外观,在许多应用中,甚至可以提高最终产品的风味。抗性淀粉本身几乎不含热量,最为低热量添加剂添加到食物中,可以起到与膳食纤维相似的生理功能。

    抗性淀粉作为食品的膳食纤维功能成分,广泛应用于食品加工,不仅可提高纤维含量,还可改进食品的品质,克服传统膳食纤维的某些缺点,使消费者能够在享受食品原有美味的条件下得到健康和营养。抗性淀粉作为低热、高膳食纤维含量的功能性食品成分将具有重要的工业应用价值。随着人们保健意识的提高,饮食结构的改善,膳食纤维食品将成为今后的一种主导产品,而抗性淀粉则给新型膳食纤维食品的开发带来了巨大的商机。2003年,世界知名的淀粉和营养食品生产商美国国民淀粉公司在严格控制湿度和温度的条件下用冷热处理高直链玉米淀粉研制出了RS含量47%~60%的颗粒状产品,如Novelose240和260等系列产品。第三代新型抗消化淀粉膳食纤维的含量比第二代抗消化淀粉多50%。Hi-Maize和Novelose品牌RS系列产品已遍布世界

    B 食品包装材料

        用直链淀粉可制造一种半透明纸,不透氧气和氮气,透二氧化碳和脂肪也很少,且这种纸可食用;自七十年代以来,这种纸已用作面包酶的包装,预期在食品工业中的用途会日益广泛。美国曾申请过直链淀粉生产一种薄膜的专利,这种膜不管是冷或热的情况下都不溶化,它既可包装粉状产品又可包装速冻食品。美国玉米公司在内布拉斯加(中西部研究所驻地)建立了大型的直链淀粉膜的实验工厂。皮奥里亚实验室用羟丙基的直链淀粉(71%)制作的薄膜做了一些实验,表明羟丙基化增强了抗破裂的能力,这种型号的薄膜适用于包装干产品。

    C 休闲食品

        以淀粉及淀粉衍生物为原料生产的休闲食品以膨化食品为主。这些原料的基本性质,如粘滞力、膨胀度、水分等,是影响膨化效果的重要因素,而影响这些性质的主要因素是淀粉的种类,直链淀粉和支链淀粉有显著不同的膨化效果,食品加工中常通过调节不同的直支比来得到不同的效果。直链淀粉较支链淀粉有更强的抗拉伸力,能够增加产品的脆性和强力。直链淀粉含量高的面团成型性好,因而增强了面团的干燥及切割性能;支链淀粉在面团中形成一个网状结构,在膨化过程中面团中的水分变成蒸汽被压出时使网状结构形成多孔组织,因而支链淀粉有助于增大膨化体积,增强食品的松脆性。据研究,要得到最大膨化体积,并非支链淀粉含量越高越好,而是一个合适的直支比,两种成分有某种相互制约的作用,有一个最佳的配比。

    D 低脂食品

        二战后美国快餐业开始起步,但由于这类食品的高油高脂性,在前几年发展中处于缓慢状态。近年来以高直链淀粉作为油脂、奶油的代替物解决了这一问题,如在某些冰激凌中以直链淀粉代替大量奶油,某些夹心饼干中以直链淀粉代替油脂等,制成“低脂食品”。研究结果表明用高直链玉米淀粉作为脂肪代替物制成的低脂食品,具有很好的流变学特性及稳定性,与全脂奶油产品具有相同的口感,且生产过程只需原来的生产线,不需添加另外的设备。

    E 食品添加剂

        直链淀粉和支链淀粉(或不同直/支比的淀粉)作为食品添加剂的效果不同。适宜直/支比的淀粉作为罐头、饮料、口服液等饮品的添加剂,溶液不分层,固液相均应稳定不沉降,且口感好;作为香肠、冰淇淋等的凝固剂,口感滑嫩细腻;用于糕点、奶酪可使其松软可口;用作饴糖、口香糖以及化妆品等的添加剂都较普通淀粉好。

    (2) 环境保护

        这是最具吸引力的一个应用,即生物解膜。目前我国及至全球“白色污染”都是一个突出的社会问题。实验证明,目前日常大量使用的塑料袋、快餐盒等塑料制品至少需100年才能被土壤中微生物降解掉。直链淀粉具有近似纤维的性能,用直链淀粉制成的薄膜,具有好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性,并且无毒,无污染,广泛应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料。美国已选育出高直链淀粉玉米,主要供应美国和西欧生产“光解塑料膜”的原料。德国BATTLLE研究所已经成功改良了青豌豆品种,研制出直链含量很高的淀粉,可以直接用通常的方法成形,得到的膜透明柔软,性能与PVC类似,在水中或潮湿土壤中可完全降解。美国曾申请过生产直链淀粉薄膜的专利,这种膜具有极好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性,它既可包装粉状产品。又可包装速冻食品。利用高直链淀粉取代聚苯乙烯生产光降解塑料,这种塑料有可能应用于包装工业和农用薄膜加工业,是解决目前日益严重的“白色污染”的有效途径,它的利用将为世界环保事业带来一次重大革命。

    (3) 医疗保健

        高直链淀粉食品是糖尿病人的理想食品,被称为“功能性食品”(Functional Food)。国外许多人类营养研究所做了许多实验,证实了直链淀粉的医疗保健价值。试验证明,用支链淀粉饲喂鼠后,从 12~16 周开始产生不可逆的胰岛素抗性,而直链淀粉则根本不产生胰岛素抗性。高直链淀粉还是胆结石及高血压病人的理想食品,具有防止胆结石形成及降低血液胆固醇的作用。另外,玉米高直链淀粉也已经在轻工业、制药业、纺织工业及石油工业中发挥着重要的作用,高直链淀粉的开发在诸如美国、日本等工业相对发达的国家正受到高度重视,有的技术已成功应用并创造出巨大社会和经济效益。



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