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淀粉蔗糖酶(Amylosucrase,AS)是糖苷水解酶13家族中出色的葡萄糖基转移酶。以蔗糖为糖基供体时,AS的转糖基活力能够延长修饰淀粉支链的非还原性末端,常用于低消化性淀粉的制备。与直链淀粉(Amylose,AM)相比,支链淀粉(Amylopectin,AP)的超分支结构因具有更多的酶反应活性位点而被广泛研究,但AM对AS改性反应进程以及对改性淀粉理化功能性的影响机制尚不明确。基于此,本研究首先通过选取不同AM含量的大米淀粉(连糯1号,LN;龙粳33,LJ;中嘉早17,ZJ)作为受体,考察AM对支链延长修饰反应进程的影响;其次,利用AS的转糖基活力制备出不同修饰程度的三种改性淀粉(m LN、mLJ、mZJ),通过对改性淀粉的分子结构和理化功能性进行表征,进而揭示改性淀粉的结构基础与其体外消化性的内在联系;最后,选取改性淀粉作为普通淀粉的替代品来制作米发糕,探索其在传统米制品中的应用。主要研究结果如下:利用比色法测定淀粉的AM含量,结果显示,LN、LJ、ZJ的AM含量分别为0.94%、17.39%、27.39%。以转糖基率(Transglycosyl degree,TD)为指标,考察AM对酶反应进程的影响。结果表明,在淀粉浓度为1.0%(v/v),蔗糖浓度为0.1 mol/L,酶活1000U/L,温度35°C的反应条件下,当反应进行至30 min时,三种改性淀粉(mLN、mLJ、mZJ)对应的TD分别为47.2%、46.1%和42.7%;当反应进行至6 h时,其对应的TD则分别为122.8%、109.3%和95.7%。此外,三种淀粉的酶反应进程符合对数函数方程,其拟合结果为:LN,Y=-33.127 ln(X+6.199)-68.351,R~2=0.991;LJ,Y=-26.845 ln(X+4.074)-47.282,R~2=0.996;ZJ,Y=-23.770 ln(X+5.689)-44.517,R~2=0.993。(式中X、Y分别代表反应时间和TD)。AS改性修饰导致反应体系出现相变,利用浊度法对酶反应进程进行表征。结果显示,三种淀粉的相变时间点分别为56 min、36 min和26 min。结果表明,AM的线性结构促进了淀粉在反应过程中的回生,使得淀粉大部分非还原性末端包埋在沉淀内部,进而抑制了酶反应效率。根据酶反应进程的拟合方程,制备不同接枝程度(TD=30%、50%、70%、90%)的改性淀粉。HPSEC结果显示:随着TD由30%增至90%,mLN的链长分布主峰位置由DP24增至DP40,且主峰强度逐渐增大,表明mLN的分支链被显著延长。LJ和ZJ中的AM促进了改性淀粉在反应过程中的回生(即相变)。相变前,mLJ、mZJ的主峰位置逐渐向高DP区域偏移,且峰强度增加;相变后,AS的改性修饰未改变主峰位置,但峰强度逐渐降低,并在DP85、DP211处出现新的副峰,说明AS在相变后仅对淀粉凝胶表面的非还原性末端进行延长,并产生了部分超长链。扫描电镜显示,三种原淀粉的形貌为球状或多边形颗粒,粒径大小约为3～8μm,而改性淀粉均表现出不规则但堆积致密的块状结构。晶体结构分析表明,LN、LJ、ZJ原淀粉均为A型结晶结构,其相对结晶度(R_C)分别为37.52%、35.20%、32.38%;m LN、m LJ、mZJ均为B型结晶结构。当TD相等时,R_C(mLN)>R_C(mLJ)>R_C(mZJ),表明AM在改性过程中抑制了淀粉结晶的形成。随TD的增加,改性淀粉的糊化温度呈现升高趋势,说明淀粉支链的延长修饰使其形成了热稳定性更好的结晶结构。体外消化显示,原淀粉中AM含量越高,其消化性越低,其中ZJ的抗性淀粉(RS)含量为37.60%,说明AM决定了原淀粉的抗消化性。相较于原淀粉,AS改性使改性淀粉的RS含量均有所提高。以相变点为转折点,改性淀粉的消化性可分为两阶段:相变前,mLN、mLJ和mZJ的快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS)含量不断减少,而RS含量则分别增至64.91%、60.86%和57.26%,且淀粉支链越长RS含量越高;相变后,AS改性使淀粉中RS含量略微下降。TD相等时,淀粉中AM含量越高,其RS含量越低,说明AM含量越少的淀粉相变出现时间越晚,其淀粉支链被更有效地延长,改性淀粉中的RS含量更高。上述实验结果表明,蜡质型淀粉更适用于AS改性制备抗性淀粉。选取TD=70%的改性淀粉应用到米发糕中,考察改性淀粉的不同添加量(15%和30%)对米发糕品质的影响。结果表明,与对照组相比,添加改性淀粉的米发糕消化性降低。当改性淀粉添加量为30%时,米发糕的淀粉水解率从86.01%下降到42.83%(水解时间180 min)。改性淀粉易回生使得改性淀粉的添加量越高,米发糕的硬度越大,进而导致其弹性差,食用品质降低。添加量为15%时,米发糕淀粉水解率的降低程度较小,但米发糕硬度及弹性等方面的品质尚在可接受范围之内。