【摘 要】
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麦芽糊精作为淀粉的衍生物常被应用于食品、保健品、医药生产等领域,而用酶法以麦芽糊精为底物制备的改性麦芽糊精能使其原有的物化性质得到改善,同时还可降低麦芽糊精原有的热量,是一种更具有应用前景的膳食纤维。4,6-α-葡萄糖基转移酶(4,6-α-GTases)作为近些年刚被发现的一类酶,具有切割α(1-4)键转苷形成α(1-6)键的功能,因此这类酶在改性麦芽糊精的制备中具有较大的应用潜力。本论文主要研究
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麦芽糊精作为淀粉的衍生物常被应用于食品、保健品、医药生产等领域,而用酶法以麦芽糊精为底物制备的改性麦芽糊精能使其原有的物化性质得到改善,同时还可降低麦芽糊精原有的热量,是一种更具有应用前景的膳食纤维。4,6-α-葡萄糖基转移酶(4,6-α-GTases)作为近些年刚被发现的一类酶,具有切割α(1-4)键转苷形成α(1-6)键的功能,因此这类酶在改性麦芽糊精的制备中具有较大的应用潜力。本论文主要研究结果如下:(1)4,6-α-GTases基因的筛选及截短表达。根据已报道的4,6-α-GTases的保守基序设计简并引物并以筛选得到的乳酸菌的基因组为模板进行PCR,结合数据库信息,成功筛选到一个假定的4,6-α-葡萄糖基转移酶基因(gtf16)。该全长基因在E.coli BL21(DE3)中不表达,通过不同的截短方式对目的基因(gtf16)进行截短,目的蛋白截短后的最高酶活为83.7U·m L-1,最适pH为5.0,最适温度为40℃,在40℃下的半衰期为30 min;该酶可以利用麦芽三糖及更大聚合度的麦芽寡糖作为供体底物;其与直链淀粉制备的α-葡聚糖产物是由连续α(1-4)键连接的还原端部分和连续α(1-6)键连接的非还原端部分组成(Ⅰ型),其中α(1-6)键比例可达75.0%。(2)重组4,6-α-GTase在改性麦芽糊精制备中的应用。根据消化酶水解后产物中抗消化成分(RS)的含量对其制备工艺进行优化,确定反应的最佳条件为:温度45℃,pH 4.5,加酶量2000 U·g-1底物,反应时间6 h。此条件制备的改性麦芽糊精中,RDS含量为22.1%,SDS含量为4.9%,RS含量为73.0%。(3)改性麦芽糊精的体外益生效益探究。添加改性麦芽糊精的培养基,各益生菌菌体的浓度在48 h达到0.5-0.9(OD600),pH从7.0下降至4.5-5.3;添加葡萄糖的培养基,各益生菌菌体的浓度在48 h达到0.3-1.1(OD600),pH从7.0下降至4.0-5.5;基础培养基,各益生菌菌体的浓度在48 h达到0.04-0.16(OD600),pH从7.0下降至6.4-6.7;相较而言,益生菌可以将改性麦芽糊精作为碳源物质利用并可进一步合成短链脂肪酸。(4)改性麦芽糊精对面粉加工品质的影响。从粉质及淀粉糊化两个方面进行分析,改性麦芽糊精的添加会增强面粉的筋力和延缓淀粉的回生。添加7%改性麦芽糊精的高筋面粉,稳定时间从22.6 min延长至29.5 min,弱化度从31.0 Fu降至8.0 Fu,淀粉回生值下降约25.6%;添加5%改性麦芽糊精的中筋面粉,稳定时间从8.9 min延长至11.7 min,弱化度从103.0 Fu降至41.0 Fu,淀粉回生值下降约28.1%。(5)改性麦芽糊精对面包和馒头等面制品品质的影响。添加3%改性麦芽糊精的面包在第一天硬度比对照组低81.7%,常温储存7 d,硬度比对照低22.1%;添加7%改性麦芽糊精的馒头,第一天硬度比对照低53.2%,在4℃冷藏7 d,硬度比对照低54.1%。
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