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随着社会生活节奏的加快,糖尿病、肥胖症、高血压等慢性疾病的成为人类死亡的第一大杀手引起了人们的高度重视。研究显示,慢性病的发生与饮食密切相关。因此,保健、养生逐渐成为现阶段人们关注的话题。抗性淀粉是一类不能被小肠消化和吸收的淀粉,具有降脂减肥、改善肠道等功能。然而低的制备率是限制抗性淀粉产业化生产的瓶颈。通过添加外源组分影响抗性淀粉的产率是一个实际可行有效的方法。本实验室前期研究发现了藻蓝蛋白水解物对玉米淀粉回生有一定的促进作用。为了进一步研究其促进玉米淀粉回生的最优工艺条件、回生机理及功能,本文将藻蓝蛋白水解物与玉米直支链及混合淀粉混合回生,通过测定回生率来研究不同制备抗性淀粉的工艺条件:藻蓝蛋白水解物添加量、糊化温度、糊化时间、回生温度、回生时间五个单因素实验和正交试验优化,并确定最佳工艺;通过红外光谱、固体核磁、差示扫描量热及X射线衍射分析藻蓝蛋白水解物促进玉米淀粉回生的机理;通过测定其对大肠杆菌、嗜酸乳酸杆菌及粪链球菌环境pH值、生长的影响,探讨其保健作用。研究结果如下:通过单因素和正交试验分析,藻蓝蛋白水解物促进玉米直链淀粉回生的最优工艺条件为藻蓝蛋白水解物添加量为10%,糊化温度为90℃,糊化时间为1.5h,回生温度为4℃,回生时间为24h;其促进玉米支链淀粉回生的最优工艺条件为藻蓝蛋白水解物添加量为10%,糊化温度为90℃,糊化时间为0.5h,回生温度为4℃,回生时间为15d;促进直支链混合淀粉回生的最优工艺条件为藻蓝蛋白水解物添加量为10%,糊化温度为90℃,糊化时间为1h,回生温度为4℃,回生时间为2d。利用差热、固体核磁和X衍射方法研究藻蓝蛋白水解物促进玉米直支链及混合淀粉回生机理。差热结果显示,藻蓝蛋白水解物分别添加至玉米直链和直支链混合淀粉后,使玉米直支链淀粉融化温度由98℃升高到124℃,使直支链混合淀粉融化温度由99℃升高到172℃。但对支链回生淀粉融化温度影响不明显。说明藻蓝蛋白水解物的添加使玉米直链、直支链淀粉形成的回生淀粉晶体结晶度更高,需要更高的温度才能融化。直链及其混合回生淀粉的晶体融化峰消失,只出现重结晶峰,这个融化温度与藻蓝蛋白水解物的重结晶融化峰接近。而藻蓝蛋白水解物添加到玉米支链淀粉中回生后淀粉出现了177℃的新的晶体融化峰,同时98℃的融化峰也存在,说明藻蓝蛋白水解物不能使所有玉米支链淀粉形成新的晶体。红外和13C固体核磁结果表明,藻蓝蛋白水解物中半胱氨酸巯基和玉米直链淀粉还原端醛基在与直链淀粉混合回生过程形成氢键,通过分子甩动使直链淀粉双螺旋解开,大大促进了玉米直链淀粉间形成氢键,提高了其回生率。由于直支链的分子量分布范围太窄,所以在X射线衍射图谱中并不能根据晶体晶型明显的观察出其变化。通过体外发酵监测藻蓝蛋白水解物与玉米抗性淀粉及其复配物对肠道菌群的影响来研究其保健功能。结果表明:与对照组比较,复配后不同比例的藻蓝蛋白肽和抗性淀粉能使降低发酵液的pH,但组间没有差异;同时,研究了复配物比例0:1、1:0及1:1,时对大肠杆菌、嗜酸乳酸杆菌及粪链球菌生长的影响。当作用于大肠杆菌8h发酵液菌浓从对照的3.81×109(CFU/ml)分别降低至2.34×109(CFU/ml)、2.1×109(CFU/ml)和1.96×109(CFU/ml),表现为一定的抑制作用,而同样的浓度复配物作用4h,能使嗜酸乳酸杆菌和粪链球菌菌浓从对照的2.18×1010(CFU/ml)和1.66×109(CFU/ml)分别增殖到2.28×1010(CFU/ml)、2.52×1010(CFU/ml)、2.74×1010(CFU/ml)和1.94×109(CFU/ml)、2.18×109(CFU/ml)、2.48×109(CFU/ml),因而表现为促进嗜酸乳酸杆菌、粪链球菌的增殖作用。