(王 寧 阮長(zhǎng)青,2 張東杰,2 李志江,2

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院；黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心1，大慶 163319)

(黑龍江省雜糧加工及質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心2，大慶 163319)

抗性淀粉(Resistant Starch，RS)又稱抗酶解淀粉或難消化淀粉，在健康人體的小腸不能被消化吸收，但可以幾乎完整地到達(dá)大腸，被其中腸道微生物菌群發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸及少量氣體，繼而產(chǎn)生有益生理作用[1]。如增加飽腹感、降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)、降低餐后血糖水平、改善Ⅱ型糖尿病患者的胰島素敏感性和預(yù)防結(jié)腸癌及一些慢性疾病等[2,3]?？剐缘矸鄣幕瘜W(xué)組成與淀粉相似，都是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其抗性指淀粉抵抗小腸內(nèi)淀粉酶消化的作用，抗酶消化能力主要由無(wú)定型變?yōu)榻Y(jié)晶狀的直鏈淀粉決定[4]。在不同的加工條件下使糊化淀粉冷卻后形成更多的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而形成具有抗性的淀粉。

根據(jù)來(lái)源和性質(zhì)的不同，RS被分成5種類型：RS1(物理包埋淀粉)、RS2(生淀粉顆粒)、RS3(回生淀粉)、RS4(化學(xué)改性淀粉)、RS5(直鏈淀粉-脂肪復(fù)合淀粉)，其中RS3主要是在加工過(guò)程中形成的一種老化淀粉。經(jīng)過(guò)加工的淀粉分子被水解，糖苷鍵斷裂并重新排列，再進(jìn)行老化處理使直鏈淀粉形成難以被酶作用的短直鏈晶體[5]。與其他類型的抗性淀粉相比，RS3具有低持水性和熱穩(wěn)定性，將其加入食品中不會(huì)影響產(chǎn)品的風(fēng)味及顏色，口感優(yōu)于傳統(tǒng)的膳食纖維[6]，這使它在大多數(shù)普通的烹飪操作中保持穩(wěn)定，并使其能夠作為各種傳統(tǒng)食品的配料使用。

因其優(yōu)越的物化特性和生理效應(yīng)，RS3被認(rèn)為是一種很有前景的新型食品成分。但受原材料性質(zhì)及加工手段的影響，目前RS3制備方法的研究存在操作時(shí)間長(zhǎng)、得率低等不足。本文對(duì)近年來(lái)RS3型抗性淀粉制備方法進(jìn)行綜述，以期對(duì)未來(lái)RS3型抗性淀粉的研究及應(yīng)用提供有益的參考。

1 RS3型抗性淀粉的形成機(jī)理及影響因素

抗性淀粉廣泛存在于各種天然淀粉類作物中，RS3主要存在于一些經(jīng)濕熱處理的食物中[7]。原淀粉在水分充足的條件下進(jìn)行熱處理，其內(nèi)部的淀粉分子糖苷鍵可在適宜溫度下與水分子作用發(fā)生糊化效應(yīng)，導(dǎo)致淀粉顆粒溶脹、崩潰，直鏈淀粉分子從原淀粉內(nèi)部溶出后，以無(wú)規(guī)則卷曲的形式與水分子作用形成淀粉凝膠。隨著溫度的降低，部分?jǐn)嗔训闹辨湹矸鄯肿铀纬傻亩讨辨湹矸鄯肿优c原淀粉中的直鏈淀粉分子間相互纏繞靠攏，并重新排列形成以氫鍵連接的雙螺旋聚合物，最終形成了對(duì)淀粉酶有一定抵抗作用的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，即RS3型抗性淀粉的形成[8-9]。

抗性淀粉主要由老化的直鏈淀粉形成，因此直鏈淀粉的含量是影響RS3形成的主要因素。其他一因素也會(huì)影響淀粉的抗性，如淀粉中的基本成分(如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、可溶性糖等)、淀粉顆粒的大小和類型、淀粉分子的聚合度和鏈長(zhǎng)，以及植物基因型和突變等[10-11]。此外，通過(guò)改變加工條件如含水量、pH值、加熱條件、儲(chǔ)藏條件及所需設(shè)備工作參數(shù)等也可以增加食品中RS的含量[12-13]?？偟膩?lái)說(shuō)，不同來(lái)源的食物淀粉原料，在適宜的溫度和水分條件下，通過(guò)不同的處理方式進(jìn)行加工和貯藏，對(duì)RS3形成和得率都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。

2 RS3型抗性淀粉的制備方法

2.1 水熱處理法

2.1.1 濕熱法

濕熱處理是指在低濕度(<35%)條件下對(duì)淀粉進(jìn)行熱處理，使淀粉顆粒晶體結(jié)構(gòu)破壞，從而提高淀粉鏈的分子重排，促進(jìn)淀粉的回生以增加RS3的形成。含水量和加熱溫度是影響濕熱法形成RS3的重要因素。Hung等[14]研究發(fā)現(xiàn)，隨著含水量和加熱溫度的增加，RS3含量也在不斷增加，在含水率30%、加熱溫度120 ℃條件下得到糙米R(shí)S3含量為49.1%，RS3得率增加了近55%，此時(shí)，大米釋放血糖水平、淀粉黏度和GI值最低。Zavareze等[15]發(fā)現(xiàn)當(dāng)含水量從15%增加到25%時(shí)，大米淀粉顆粒在較高的含水量和加熱溫度條件下下發(fā)生了部分糊化和溶脹，直鏈淀粉的形態(tài)被破壞，進(jìn)而提高直鏈淀粉與支鏈淀粉的有效相互作用，使淀粉顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為致密。此外，隨著加熱時(shí)間的增加，淀粉顆粒中雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子間氫鍵的破壞程度也會(huì)增大，最終增加淀粉的抗性[16]。

為提高RS3生產(chǎn)效率，Li等[17]采用濕熱-鹽酸結(jié)合的方法處理百合抗性淀粉時(shí)淀粉顆粒增大，相對(duì)結(jié)晶度提高，且在含水量為25%時(shí)得到最高抗性淀粉含量(44.15%)。謝瑩等[18]認(rèn)為，與單一處理相比，采用2次重復(fù)濕熱處理與酶法結(jié)合處理多孔小麥淀粉，并沒(méi)有改變小麥淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶體類型，但增加了其有序性。這與Pratiwi等[19]結(jié)論相同 ，濕熱處理過(guò)程中淀粉顆粒的非晶相不是結(jié)晶度增加，而是有序度的提高。因此，在制備RS3時(shí)，將濕熱法與脫支處理法結(jié)合使用并優(yōu)化其參數(shù)將有效提高RS3的得率。

2.1.2 壓熱法

壓熱法是指在較高的溫度和壓力條件下破壞淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)，使直鏈淀粉分子浸出，形成淀粉凝膠，壓熱冷卻促進(jìn)了淀粉的糊化和老化，從而促進(jìn)了RS3的形成。淀粉乳濃度、壓力強(qiáng)度、壓熱溫度、壓熱時(shí)間、回生時(shí)間等是影響RS3產(chǎn)率及結(jié)構(gòu)的重要因素。較高的溫度和壓力會(huì)加劇淀粉顆粒的破壞程度，直鏈淀粉更易溶出，從而更有效地形成結(jié)晶區(qū)域；長(zhǎng)時(shí)間的貯藏有利于淀粉的回生，更易促進(jìn)RS3的形成[20]。Dundar等[21]證實(shí)了此觀點(diǎn)，較高的壓熱溫度(145 ℃)比略低的壓熱溫度(140 ℃)時(shí)更易形成RS3，且儲(chǔ)藏時(shí)間越長(zhǎng)(24～72 h)，高直鏈玉米R(shí)S3得率越高(30.41%)。但李一博等[22]發(fā)現(xiàn)蠶豆RS3得率隨著溫度的增加在121 ℃達(dá)到峰值(約23%)，但在126 ℃時(shí)得率下降(約19%)。這可能是因?yàn)檫^(guò)高的溫度使淀粉顆粒破裂其他小分子而不能再形成晶體，從而影響抗性淀粉的形成。

此外，采用壓熱法對(duì)同類原料進(jìn)行處理時(shí)，各影響因素對(duì)RS3得率的影響主次順序也存在差異。宋洪波等[23]研究壓熱法的影響因素對(duì)淮山藥RS3得率的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，影響因素主次順序依次為：淀粉乳含量>淀粉乳pH>壓熱時(shí)間，而張紅霞等[24]對(duì)安順山藥處理時(shí)發(fā)現(xiàn)，各因素對(duì)RS3得率的影響依次為:壓熱溫度>壓熱時(shí)間>淀粉乳百分含量>pH值。這可能是因?yàn)槭遣煌a(chǎn)地的同類原料直鏈淀粉分布不同，其自身的含水量及質(zhì)地也不同，導(dǎo)致的結(jié)論也存在差異。為提高RS3得率，Reddy等[25]將壓熱法聯(lián)合酶解法制備馬鈴薯RS3，與單一法相比, 原淀粉經(jīng)熱處理后，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，使酶更易與淀粉結(jié)合，并對(duì)支鏈進(jìn)行有效脫支，聯(lián)用法的RS3含量最高(29.35%)，其熱穩(wěn)定性、水溶性和吸水能力也明顯提高，經(jīng)酶解-壓熱處理后的馬鈴薯具有更好的抗消化性。因此，利用方法間的互補(bǔ)作用可有效提高RS3的得率，優(yōu)化原淀粉的性能。

2.1.3 韌化法

韌化法，也稱為退火法，是一種較溫和的物理改性方法。此過(guò)程是在過(guò)量水分條件下，將淀粉置于玻璃轉(zhuǎn)變溫度與淀粉糊化溫度之間加熱一段時(shí)間，在保持淀粉顆粒結(jié)構(gòu)完整的前提下，改變淀粉的理化性質(zhì)和體外消化率。Trung等[26]利用韌化法處理甘薯淀粉發(fā)現(xiàn)，與天然淀粉相比，RS3增加了9.8%～13.0%，但顯著低于濕熱法(11.6%～20.3%)。這可能是因?yàn)榍罢咦饔脳l件較后者相對(duì)溫和，對(duì)淀粉顆粒的破壞程度弱，導(dǎo)致直鏈淀粉的浸出降低，從而減少了形成RS的機(jī)會(huì)[27]。王雨生等[28]研究溫度(50、55、60 ℃)和時(shí)間(24、48、72 h)對(duì)普通玉米淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉理化性質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，隨著溫度升高至60 ℃，兩種淀粉的膨脹力和峰值明顯降低，淀粉顆粒表面的破壞程度增大，而延長(zhǎng)韌化時(shí)間對(duì)此影響不明顯。Zou等[29]還發(fā)現(xiàn)與反復(fù)多次韌化處理比連續(xù)增加時(shí)間韌化處理更有利于提高綠豆淀粉的相對(duì)結(jié)晶度、和糊化焓，降低淀粉對(duì)酶的敏感性，提高RS3含量，降低淀粉的消化率。

溫和的作用條件在處理植物淀粉時(shí)既有優(yōu)勢(shì)又存在弊端。Zhong等[30]發(fā)現(xiàn)用韌化法處理早秈稻淀粉所得到的改性是不夠的，他們將微波法與韌化法復(fù)合使用對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的修飾，增加適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度能顯著改變韌化處理過(guò)程中淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，包括淀粉長(zhǎng)鏈和短鏈結(jié)晶結(jié)構(gòu)、以及糊化焓、粒徑、峰值黏度的增強(qiáng)。由于其溫和的作用條件，對(duì)處理原料的性質(zhì)有一定的局限性，在通常情況下，為提高RS3得率也常與微波法進(jìn)行聯(lián)用來(lái)處理淀粉原料。

2.2 脫支處理法

2.2.1 酶解法

酶解法是指將淀粉水混合物調(diào)至酶的最適反應(yīng)溫度后加入酶試劑，以水解淀粉分子中的α-1,6糖苷鍵來(lái)降低支鏈淀粉的分子量，從而形成更多的短直鏈淀粉分子，以提高RS3的產(chǎn)量。在酶解法中，經(jīng)常添加耐高溫α-淀粉酶、普魯蘭酶及異淀粉酶類等。Shi等[31]和冷志富等[32]分別利用普魯蘭酶制備蠟質(zhì)玉米和普通玉米R(shí)S3時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著普魯蘭酶用量的增加，RS3的得率呈先增加后下降的趨勢(shì)，對(duì)脫支時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)也發(fā)現(xiàn)此規(guī)律。這可能是因?yàn)殡S著酶用量的增加和脫支時(shí)間的延長(zhǎng)，直鏈分子聚合度較小，不易形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而減少了RS3形成的機(jī)會(huì)[8]，因此適宜的酶用量是十分重要的。此外，酶也需要適宜的作用溫度, 溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響到酶的活性，從而影響酶解效果[33]。

為提高RS3含量，章麗琳等[34]和康懷彬等[35]分別采用纖維素酶-壓熱法和普魯蘭酶-壓熱法制備馬鈴薯抗性淀粉和玉米抗性淀粉，優(yōu)化工藝參數(shù)后發(fā)現(xiàn)RS3含量均高于原淀粉，分別為30.33%和16.84%。這是因?yàn)槠蒸斕m酶可以專一性水解α-1,6糖苷鍵，纖維素酶可以破壞像纖維素等會(huì)阻礙淀粉分子聚集的非淀粉物質(zhì)[36]。因此，將耐高溫α-淀粉酶、纖維素酶等復(fù)合使用可大大增加直鏈淀粉分子的含量，從而提高RS3的得率。姚奧林等[37]在制備普通玉米R(shí)S3發(fā)現(xiàn)，采用纖維素酶-普魯蘭酶復(fù)合使用制得RS3含量(28.10%)明顯高于單獨(dú)使用纖維素酶(19.59%)。張倩等[38]還對(duì)比了酶法及壓熱-酶法制備的大米淀粉及其理化性質(zhì)的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壓熱-酶法所制備的淀粉的硬度和彈性最大，且優(yōu)于單獨(dú)使用酶法。因此，在制備RS3時(shí)，采用復(fù)合酶法及與水熱處理法等方法聯(lián)合作用效果更顯著。

2.2.2 酸解法

酸解法是指將酸試劑在淀粉糊化前加入淀粉懸濁液中，以促進(jìn)淀粉的水解。酸試劑會(huì)優(yōu)先水解無(wú)定形區(qū)，從而導(dǎo)致緊密的晶體結(jié)構(gòu)增加。此外，酸水解還可以使支鏈淀粉分子脫支，產(chǎn)生分子量較低的直鏈淀粉分子，并進(jìn)一步形成抗酶解的雙螺旋結(jié)構(gòu)，因此，隨著水解度的增加，RS3含量增加。不同酸試劑的酸性強(qiáng)弱會(huì)影響RS3的形成。尹秀華等[39]同時(shí)比較鹽酸、磷酸、檸檬酸和乳酸對(duì)木薯RS3含量及性質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，酸解法處理后的木薯抗性淀粉含量明顯高于原淀粉，其中，磷酸和鹽酸處理后所得到的RS3含量(15.9%、15.61%)高于乳酸和檸檬酸(10.09%、9.96%)，并且經(jīng)四種酸處理后木薯淀粉具有良好的低持水力。因?yàn)闄幟仕岷腿樗釋儆谟袡C(jī)酸，酸性較弱，而鹽酸和磷酸的酸性較強(qiáng)，對(duì)淀粉的水解程度較強(qiáng)，利于淀粉的老化和重結(jié)晶，從而形成更多的抗性淀粉。

利用酸解法制備RS3時(shí)，經(jīng)常與濕熱法和壓熱法等聯(lián)合使用，以提高RS3得率。Liu等[40]研究濕熱-檸檬酸法對(duì)普通玉米抗性淀粉形成發(fā)現(xiàn)，在檸檬酸熱處理過(guò)程中支鏈淀粉比直鏈淀粉更容易發(fā)生水解，協(xié)同濕熱法得到RS3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.55%，是天然淀粉的7倍。Hung等[41]也得到了此結(jié)論，采用酸解法與濕熱相結(jié)合處理大米淀粉的RS3含量(30.1%～39.0%)明顯高于天然大米淀粉(6.3%～10.2%)和熱濕處理的大米淀粉(18.5%～23.9%)，且與天然淀粉相比，檸檬酸對(duì)抗性淀粉的形成影響最大，其次是乳酸和乙酸。酸試劑的酸性強(qiáng)酸不同，對(duì)淀粉的水解能力也不同，在使用酸試劑時(shí)要根據(jù)原料的性質(zhì)進(jìn)行合理選擇。

2.3 機(jī)械輔助法

2.3.1 擠壓法

擠壓法是借助于螺旋擠壓機(jī)通過(guò)螺旋桿的快速轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)淀粉乳產(chǎn)生高溫、高壓及剪切作用，使淀粉顆粒破碎、崩解，促進(jìn)短直鏈淀粉分子的形成并發(fā)生糊化，以增加RS3的形成機(jī)會(huì)。擠壓蒸煮是一項(xiàng)重要的食品熱加工技術(shù)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)膨化休閑食品、即食谷類食品和寵物食品等。螺旋擠壓機(jī)的工作參數(shù)也會(huì)影響RS3的形成，一般多采用雙螺旋桿擠壓機(jī)制備RS3，其螺桿參數(shù)范圍為：淀粉糊含水量(20%～60%)，進(jìn)料速度(30～50 kg/h)，螺桿轉(zhuǎn)速(100～400 r/min)，筒體溫度(120～150 ℃)[42-44]。其中，含水量和擠壓溫度作用效果顯著，且與RS3的形成呈正相關(guān)。這是由于擠壓過(guò)程中較高的含水量和溫度導(dǎo)致淀粉顆粒易于溶脹、崩解，改變了樣品中淀粉分子的結(jié)構(gòu)組織，從而改變了它們對(duì)消化的敏感性[45]。

為得到較高的RS3含量，擠壓法可作為一種預(yù)處理方法，與脫支處理法聯(lián)用。David等[46]以玉米淀粉為原料，同時(shí)比較了酸水解、擠壓蒸煮及兩者相結(jié)合的方法制備抗性淀粉，其中，酸性效果主次順序?yàn)椋蝴}酸>磷酸>檸檬酸，且鹽酸擠壓結(jié)合法(1.58%)優(yōu)于酸解法(2.10%)，其次是擠壓法(0.85%)，這是因?yàn)榈矸垲w粒在剪切力的作用下使淀粉顆粒破裂，酸試劑的添加促進(jìn)了直鏈淀粉的水解，所形成的短直鏈淀粉分子又重新結(jié)合形成了一種抵抗酶消化的結(jié)構(gòu)，增加了抗性淀粉的形成[47]，然而，只有剪切力作用時(shí)會(huì)引起淀粉機(jī)械損傷，使直鏈淀粉鏈水解產(chǎn)生的淀粉分子的聚合度較小而不能聚成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致抗性淀粉含量下降[48]。因此，根據(jù)所用物料及預(yù)期產(chǎn)品的性質(zhì)，可以不同程度地調(diào)控筒體溫度、進(jìn)料濕度、進(jìn)料速率、剪切和螺桿速度等參數(shù)，得到較高的RS3，且與其他方法聯(lián)合使用制備抗性淀粉時(shí)作用效果更顯著。

2.3.2 微波法

微波處理可在短時(shí)間內(nèi)快速積累熱量使淀粉乳由內(nèi)而外迅速升溫，在高反應(yīng)速率下對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，切斷淀粉分子間的糖苷鍵，使大淀粉分子裂解成小淀粉分子，加速淀粉糊化，以獲得較高的RS3產(chǎn)率。微波功率和微波時(shí)間是影響RS3形成的重要因素。Mutlu等[49]在微波功率和時(shí)間分別為160 W、2 min和320 W、2.5 min的條件下3次微波循環(huán)處理高直鏈玉米淀粉后，得到較高的RS3含量分別為43.4%和43.3%，并且微波處理后淀粉的溶解度增加，黏度降低。在低強(qiáng)度條件下，淀粉粒瞬間被加熱并在短時(shí)間內(nèi)吸收能量導(dǎo)致支鏈淀粉鏈廣泛分解，形成更多的直鏈淀粉，從而增加了RS3的形成[16]。

然而，林姍等[50]研究微波條件對(duì)蓮子RS3得率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在淀粉乳濃度15%、微波時(shí)間120 s、微波功率640 W條件下，RS3得率達(dá)到最高(39.53%)，但低于壓熱法(41.89%)[51]。Zeng等[52]也發(fā)現(xiàn)，微波制備蓮子抗性淀粉的蓮子仁顆粒小且表面相對(duì)光滑，形成效果不如壓熱法。這可能是因?yàn)樵谖⒉ㄕ糁筮^(guò)程中加熱速度快，導(dǎo)致直鏈淀粉不能完全從天然淀粉顆粒中濾出，從而減少了形成RS3的機(jī)會(huì)。

此外，在制備RS3時(shí)，微波法常與酶解法聯(lián)用起到協(xié)同作用，從而增加RS3的形成機(jī)會(huì)。牛春艷等[53]采用微波-酶法制得的玉米R(shí)S3的含量(0.85%)高于酶法(9.75%)[33]和壓熱-酶解(16.84%)[35]。這是因?yàn)槲⒉ㄌ幚頃?huì)產(chǎn)生膨化效應(yīng)，導(dǎo)致淀粉糊出現(xiàn)疏松多孔的結(jié)構(gòu)，使酶類更容易與淀粉分子結(jié)合[54]，兩者協(xié)同影響抗性淀粉的形成。當(dāng)然，原料本身所含有的直鏈淀粉含量也會(huì)影響抗性淀粉的產(chǎn)率。

2.3.3 超聲波法

利用超聲波法制備RS3時(shí)，高頻超聲波可在淀粉乳中傳播并產(chǎn)生能量，導(dǎo)致高溫高壓及剪切力的形成，使淀粉乳顆粒內(nèi)部產(chǎn)生空腔，致使淀粉顆粒崩解，進(jìn)一步將長(zhǎng)鏈淀粉切斷，產(chǎn)生更多適合形成抗性淀粉的短直鏈淀粉分子[55]，從而促進(jìn)了RS3的形成。由于超聲功率、超聲時(shí)間和超聲溫度等參數(shù)的變化，制備RS3所產(chǎn)生的效應(yīng)也有所不同。其中，優(yōu)化超聲功率是決定超聲持續(xù)時(shí)間和RS3產(chǎn)率的重要參數(shù)之一，也是決定工藝成本的重要因素之一。在制備RS3時(shí)，通常采用較低的功率可達(dá)到較好的效果。You等[56]在300 W低功率條件下探究超聲時(shí)間(5、10、15、20、25 min)對(duì)豌豆RS3的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲時(shí)間約為13 min時(shí)RS3的含量最高，得率約為35.26%，且與原淀粉相比，豌豆淀粉的溶解度也有所增加。一般來(lái)說(shuō)，超聲處理促進(jìn)了淀粉分子鏈的有序排列，進(jìn)而促進(jìn)了RS3的形成，但超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)嚴(yán)重破壞淀粉的晶體結(jié)構(gòu)，降低抗性淀粉的得率[57]。因此，合理優(yōu)化超聲條件十分必要。

在利用超聲波法制備RS3時(shí)多采用與其他方法進(jìn)行聯(lián)用，如超聲-酶解法、超聲-微波-酶解法等以提高RS3產(chǎn)率。Zeng等[51]比較了三種不同的制備方法對(duì)蓮子抗性淀粉含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲-壓熱法(56.12%)>壓熱法(41.89%)>微波-壓熱法(39.53%)，且超聲處理后的淀粉雙螺旋結(jié)構(gòu)程度最高，熱穩(wěn)定性最強(qiáng)。這可能是由于微波瞬間快速加熱使直鏈淀粉不能完全從天然淀粉中流出，減少了形成RS3的機(jī)會(huì)，而超聲處理會(huì)引起高溫、高壓及剪切力作用，再結(jié)合壓熱處理可進(jìn)一步破壞淀粉顆粒并生成短直鏈淀粉分子，促進(jìn)抗性淀粉的形成[58]。劉淑婷等[59]利用超聲-微波協(xié)同酶法制備RS3型抗性淀粉與原淀粉相比，此方法可提高蕓豆RS3得率(24.37%)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更致密，熱穩(wěn)定性相對(duì)較好且不改變抗性淀粉的官能團(tuán)。因此，在利用超聲波法制備RS3時(shí)與其他方法結(jié)合使用，可以優(yōu)化工藝，提高效率。

表1 RS3型抗性淀粉的制備方法

3 結(jié)論與展望

RS3作為一種新型功能性成分，添加到面制品、奶制品中還可以改善產(chǎn)品風(fēng)味及咀嚼性。此外，RS3在醫(yī)藥行業(yè)作為口服藥物的載體薄膜也有一定的應(yīng)用。目前，RS3的制備方法中，水熱處理法和脫支處理法制得的RS3產(chǎn)率較高，但由于設(shè)備的局限性，產(chǎn)量較小，生產(chǎn)成本高，脫支酶和酸的添加也存在反應(yīng)速率低，生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)、環(huán)境污染等問(wèn)題；擠壓法是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，具有短時(shí)高效的優(yōu)點(diǎn)，但該過(guò)程易引起機(jī)械損傷，RS3得率較低；微波法和超聲法具有簡(jiǎn)便、高效、環(huán)保的特點(diǎn)，目前應(yīng)用比較廣泛。近年來(lái)多采用將水熱處理法、脫支處理法和機(jī)械輔助法兩者或兩者以上聯(lián)合使用來(lái)制備RS3，與單一處理方法相比，可起到協(xié)同作用從而獲得較高的RS3得率，處理后樣品的溶解度、黏度、膨脹力等性質(zhì)也較為理想。因此，為滿足RS3在食品、藥品及各行業(yè)中的產(chǎn)品多樣化應(yīng)用需求，根據(jù)淀粉原料的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，進(jìn)一步開發(fā)高效的RS3制備工藝以及先進(jìn)的設(shè)備已成為必然趨勢(shì)。