第５期总第１９１期 ２０１０年５月 农业科技与装备
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＮＯ．５ Ｔｏｔａｌ ＮＯ．１９１ Ｍａｙ ２０１０
抗性淀粉的研究进展
于子君．纪淑娟
（沈阳农业大学食品学院，沈阳１１０１６１）
摘要：抗性淀粉是一种新型的膳食纤维资源，具有良好的加］二特性和保健功能。概述抗性淀粉的分类情况，分析其理化性质、生理 学特性及功能，介绍并对比抗性淀粉的几种制备方法，综述抗性淀粉作为食品添加剂在食品工业中的应用．展望抗性淀粉的研究 前景。 关键词：抗性淀粉；分类；理化性质；生理功能；制备；应用 中圈分类号：ＴＳ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—１１６１（２ｏｌｏ）ｏ５—００１４—０４
抗性淀粉（Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｒｃｈ，简称ＲＳ）这一概念是
由英国生理学家Ｅｎｇｌｙｓｔ提出的，国内大多译为抗性
淀粉．也有人将其译为抗淀粉及抗消化淀粉 １９９３
年．欧洲抗性淀粉研究协会（ＥＵＲＥＳＴＡ）将其定义为
“健康者小肠中不被吸收的淀粉及其降解产物的总
称”［ 。
随着生活水平的不断提高，人们开始注重食用高
营养、低热量的功能性或保健性食物．这对“富贵病”
的发生有很好的抑制作用。抗性淀粉作为低热量、高
膳食纤维含量的功能性食品成分．具有与膳食纤维类
似的作用，有助于控制体重、预防糖尿病等，对便秘、
盲肠炎及痔疮等也有预防作用 ］。
抗性淀粉广泛应用于食品加工，不仅可提高纤维
含量。还可克服传统膳食纤维的某些缺点，改进食品
品质，使消费者能够在享受食品原有美味的同时，得
到健康和营养。
１ 抗性淀粉的分类
根据最新营养学分类，淀粉可分为快速消化淀粉
（ＲＤＳ）、缓慢消化淀粉（ＳＤＳ）和具有抗消化性的抗性
淀粉（ＲＳ）。ＲＳ目前尚无化学上的精确分类，因为抗
性淀粉的定性与酶和淀粉的比例、酶的来源、水解条
件等有关，所以需要一种优化标准。目前，大多学者根
据淀粉来源和抗酶解性的不同，将抗性淀粉分为４
收稿日期：２０１０—０４—１５ 作者简介：于子君（１９８４一），女，硕士，从事果蔬加工贮藏方面 的研究工作。
通信作者：纪淑娟（１９６０一），女，教授，博士生导师，从事食品 检验、分析及果蔬贮藏加工研究。 类：ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４ 。
１）ＲＳ１指物理包埋淀粉，是由于机械加工而使
淀粉颗粒发生物理屏蔽作用，被锁在植物细胞壁上使
其不能为淀粉酶所作用的部分。常见于轻度碾磨的谷
类、豆类等食品中。
２）ＲＳ２指抗性淀粉颗粒，为有一定粒度的淀粉，
如生的薯类和香蕉淀粉。物理和化学分析方法认为．
ＲＳ２对酶具有高度抗性。ＲＳ１和ＲＳ２经过适当加工后
仍可被淀粉酶消化吸收。
３）ＲＳ３指老化淀粉，是凝沉的淀粉聚合物。由糊
化淀粉冷却后形成。这类抗性淀粉分为ＲＳ３ａ和ＲＳ３ｂ
两部分，其中ＲＳ３ａ为凝沉的支链淀粉。ＲＳ３ｂ为凝沉
的直链淀粉。ＲＳ３ｂ的抗酶解性最强，而ＲＳ３ａ可经过
再加热而被淀粉酶降解。目前对于ＲＳ３的抗酶解机
理存在２种不同的解释：一种认为是由于直链淀粉晶
体的形成阻止淀粉酶靠近结晶区域的葡萄糖苷键．并
阻止淀粉酶活性基团中的结合部位与淀粉分子结合。
因而使ＲＳ３产生抗酶解特性；另一种认为ＲＳ３之所
以能抵抗酶的水解，是由于形成直链淀粉晶体的双螺
旋之间存在较强的氢键及范德华力．使得ＲＳ３的分
子结构非常牢固，热稳定性强，因而在人体的胃肠道
内不能被消化吸收。ＲＳ３是最主要的抗性淀粉。国内
外对此类淀粉研究较多。
４）ＲＳ４指化学改性淀粉，用基因改造或化学方
法以及一些化学官能团的引入而引起淀粉分子结构
变化，如乙酰基淀粉、羟丙基淀粉、热变性淀粉、磷酸
化淀粉等。
２抗性淀粉的理化性质
抗性淀粉的主要理化性质如下：１）不溶于水，能 ２０１０年第５期 于子君等：抗性淀粉的研究进展 １５
溶解于２ ｍｏｌ／Ｌ ＫＯＨ溶液和ＤＭＳＯ（二甲基亚砜）；
２）平均聚合度ＤＰｎ范围３０～２００；３）在１００—１６５ ｃＩＣ
时，直链淀粉晶体熔融；４）Ｘ一射线衍射类型为Ｂ型；
５）耐热性高，在高温蒸煮后，几乎没有损失；６）持水
能力低，仅为１．４～２．８ ｇ，是所有膳食纤维中最低的；
７）含热量低，热值一般不超过１０．０一ｌ０．５ ｋＪ／ｇ。
３抗性淀粉的生理学特性和生理功能
ＲＳ可发挥与水溶性膳食纤维（ＤＦ）类似的生理
功效。但其降低肠道ｐＨ、诱导肿瘤细胞凋亡、预防结
（直）肠癌的作用大于ＤＦ。
３．１ 控制体重与平衡能量
ＲＳ可增加脂质排泄．从而减少热量摄取并改善
脂类物质分布。同时，因其本身几乎不含热量，作为低
热量添加剂添加到食物中，能有效控制体重。
３＿２控制餐后血糖和胰岛素水平
Ｂｒｙｎｅｓ等发现ＲＳ的摄入会导致胰岛素分泌的
减少：Ｍｕｉｒ等用缓慢吸收法对含淀粉食物进行试验，
结果表明ＲＳ能降低进食后的血糖指数和胰岛素分
泌，因而可有效控制Ⅱ型糖尿病病情。但对Ｉ型糖尿
病无作用；王竹等利用天然稳定同位素技术，研究了
ＲＳ对人体餐后胰岛素分泌及血糖生成指数的影响，
结果表明，食用ＲＳ的受试对象餐后胰岛素升高幅
度、胰岛素／葡萄糖比值明显低于食用葡萄糖和町消
化淀粉的受试对象（Ｐ＜０．０５）。一般认为，抗性淀粉具
有较低的血糖生成指数和胰岛素反应，有利于糖尿病
患者的病情控制。
３．３促进锌、钙、镁离子的吸收
研究发现，ＲＳ在不影响大鼠锌表观吸收率的同
时，可通过调节血糖维持高糖饮食大鼠锌营养状况 。
但在回肠造口术的人体研究中发现．ＲＳ可使小肠对
铁的排泄增加。Ｃｈａｒｌｅｓ等用动物试验证实，ＲＳ在结
肠中的发酵产物——短链脂肪酸（ＳＣＦＡ）可使肠道
ｐＨ降低，促进上皮细胞增殖，促使镁、钙转变成可溶
性的Ｍ 、Ｃａ 而易通过上皮细胞被人体吸收。
３．４治疗腹泻
由于ＲＳ持水力差．因此可将其作为基质加入到
“经口再生碳水化合物溶液（ＯＲＳ）”，借以降低ＯＲＳ
的渗透压，从而提高“经口再生碳水化合物疗法
（ＯＲＴ）”对婴幼儿腹泻的治疗效果。该疗法在２０世纪
７０年代以来一直是ＷＨＯ推荐治疗婴幼儿腹泻的基
本方法。 ３．５保护肠道
Ｃａｓｓｉｄｙ等报道了ＲＳ到达大肠后丁酸盐增加与
结肠癌发病率降低之间的关系。Ａｈｍｅｄ等将南非黑
人结（直）肠癌的低发病率归因于其饮食中高ＲＳ水
平。ＲＳ可增加粪便容量，将肠道中的有毒物质稀释，
缩短内容物通过肠道的时间．被生理性菌群发酵产生
乙酸、丙酸、丁酸等，能有效降低肠道ｐＨ值，发挥酸
化消毒作用。最近有报道指出，ＲＳ产生的ＳＣＦＡ中丁
酸含量很高．丁酸通过抑制肿瘤细胞分化并诱导其凋
亡、抑制癌变的结肠粘膜细胞增殖、诱导化学预防酶
和谷胱苷肽转化酶的合成、抑制诱变物（如亚硝胺、氢
过氧化物等）的潜在毒性而发挥抗癌作用。
３．６双歧杆菌增殖因子
Ｇｅｒｈａｒｄ等通过动物试验证实，ＲＳ能促进肠道有
益菌丛的生长、繁殖。是一种双歧杆菌增殖因子．试验
组大肠杆菌和类杆菌的数量低于对照组．而试验组乳
酸杆菌的数量却明显高于对照组。
４抗性淀粉的制备方法
国内外近１０ ａ来对于抗性淀粉制备的研究较为
广泛，其制备方法主要有以下５种。
４．１ 热液处理法 ３１
按照热处理温度和淀粉乳水分含量的不同．淀粉
的热液处理可以分为以下５类：１）湿热处理是指淀
粉在低水分含量下经热处理加工的过程．其含水量小
于３５％，温度较高，一般为８０～１６０ ｏＣ。２）韧化处理又
称退火处理，是指淀粉含水量大于４０％．温度设定在
淀粉糊化温度以下的热处理过程。３）压热处理是指
淀粉含水量大于４０％。溶液在一定温度和压力下进
行处理的过程。４）减压处理法在短时间内能够进行
大批量的处理，没有糊化的淀粉颗粒，热稳定性高，工
业生产非常有潜力。５）超高压处理法是指通过高压
处理使Ａ型结晶在压力的作用下．双螺旋结构重新
聚集，部分转为Ｂ型。但是此处理不能导致分子量的
降解。此处理淀粉颗粒糊化，但保持其颗粒结构．不发
生溶出现象。
４．２脱支降解法［１ 剐 在抗性淀粉的制备过程中，常见的脱支方法有２
种：一是酶法脱支，二是化学方法脱支。据报道．用酸
（盐酸、硫酸、硝酸等）处理淀粉，有一定的脱支效果．
但其脱支效果不及酶法脱支效果好。酶法脱支所用的
酶主要为脱支酶类．最常用的是普鲁兰酶．此种酶是 １６ 农业科技与装备 ２０１０年５月
异淀粉酶的一种，它可以水解直链和支链淀粉分子中
的 —ｌ，６糖苷键，且所切 —ｌ，６糖苷键的两头至少含
有２个以上的 —Ｉ．４糖苷键，从而使淀粉的水解产物
中含有更多游离的直链分子．在淀粉的老化过程中．
更多的直链淀粉双螺旋相互缔合．形成高抗性的晶体
结构。
ｇ．３超声波法
超声波可引发聚合物的降解．一方面是由于超声
波加速了溶剂分子与聚合物分子之间的摩擦，从而引
起Ｃ—Ｃ键裂解：另一方面是由于超声波的空化效应
所产生的高温高压环境导致了链的断裂。与其他降解
法相比．超声波降解所得的降解物的分子量分布窄
小、纯度高。
４．４微波辐射法［惦】
微波法处理淀粉在相对较低的温度下所需的时
间比湿热处理短。微波处理受淀粉的加热温度以及水
分含量的影响。尤其是水分与升温速度显著相关。当
水分含量较低时，升温速度非常快；当水分含量较高
时。升温却不显著。微波辐射法是一种新工艺，具有良
好的发展前景。
ｇ．５蒸汽加热法
Ｊｕｓｃｅｌｉｎｏ用热蒸汽和高压热蒸汽分别对黑豆、红
豆及利马豆进行处理，ＲＳ的得率为１９％一３ｌ％，所得
ＲＳ含量比原淀粉中ＲＳ含量高３—５倍．从而证明蒸
汽加热法也是一种制备ＲＳ的有效方法。
５抗性淀粉在食品中的应用
抗性淀粉具有低持水能力等加工特性，可以用于
改善食品的加工工艺，增加食品的脆度、膨胀性及提
高最终产品的质地。因此，可将其作为食品膳食纤维
的功能成分．适量添加在食品中，制成不同特色的风
味食品和功能食品。
５．１ 在面类食品中的应用
目前．国外已将抗性淀粉作为食品原配料或膳食
纤维的强化剂应用到面类食品中，如面包、馒头、包
子、通心面、饼干等。其中，最引人注目的是抗性淀粉
在面包中的应用。添加抗性淀粉的面包不仅膳食纤维
成分得到了强化，而且在气孔结构、均匀性、体积和颜
色等感官品质方面均比添加其他传统膳食纤维的营
养强化面包好。抗性淀粉添加到通心粉和面条中可增
加其耐煮性，有利于维持韧性结构，避免煮后出现粘
连现象。 ５．２在焙烤食品中的应用
抗性淀粉已应用于许多面筋蛋白食品如蛋糕、饼
干等。抗性淀粉不仅可作为膳食纤维的强化剂，也是
一种良好的结构改良剂．赋予食品令人喜爱的柔软
性。含ＲＳ的蛋糕在焙烤后，其水分损失量、体积、密
度与加入膳食纤维、燕麦纤维的蛋糕相似。饼干类食
品加工对面筋质量要求较低，可较大比例添加抗性淀
粉。这样稀释的面粉面筋在焙烤时可减少褐变机会，
使含抗性淀粉的饼干柔软、疏松、色泽光亮，有利于制
作以抗性淀粉功能为主的保健饼干。
５．３在膨化食品及其他脆性食品中的应用
抗性淀粉作为膨化和脆性食品的改良剂。除了可
改善食品的结构特性外，还可提高挤压谷物食品和休
闲食品的膨化系数。使其具有独特的质地。将添加抗
性淀粉的膨化食品浸泡到牛奶等饮料中．其质地虽变
软但不会因吸水而崩溃，使谷物在浸泡中保持松脆。
抗性淀粉还可以改善食品的脆性。尤其是冷冻后需要
重新加热的食品，其表面脆性是至关重要的品质。添
加了抗性淀粉的食品，气孔均匀，中心组织柔软，体
积、颜色等感官品质良好，且具有最佳脆性。
５．４在饮料及发酵制品中的应用
抗性淀粉因具有较好的黏度稳定性、很好的流变
特性及低持水性。因此可作为食品增稠剂使用。抗性
淀粉为水不溶性物质，在黏稠不透明的饮料中可用抗
性淀粉来增加饮料的不透明度及悬浮度，既不会产生
砂粒感．也不会掩盖饮料风味。抗性淀粉不仅是双歧
杆菌、乳酸杆菌等益生菌繁殖的良好基质。还可以作
为菌体保存剂。加有ＲＳ的酸奶中乳酸杆菌的数量明
显高于对照．饮用后菌体的存活率大为提高。另外，抗
性淀粉还可用于汤料中。
５．５在保健食品中的应用
抗性淀粉可以不被小肠吸收而原封不动地进入
大肠．部分被大肠内的细菌发酵利用而产生一系列短
链脂肪酸，如丁酸等。丁酸可降低肠内及排泄物的ｐＨ
值．并可增加粪便体积、促进肠道蠕动．对于便秘、炎
症、痔疮等疾病有良好的预防作用。
抗性淀粉可增加脂质排泄，将食物中脂质部分排
除．且抗性淀粉本身几乎不含热量，作为热量添加剂
加到食品中去．可减少对热量的摄取，从而有效控制
体重。此外．它还有降低血液中血糖含量、防治糖尿病
的作用。以上优点及特殊生理功能使抗性淀粉在食品