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香蕉是热带亚热带特色水果，营养全面丰富，被联合国粮农组织定为第四大粮食作物。又因保健功能显著，2005年被世界水果大会评为“新的水果之王”。大蕉(Musa x paradisiaca L)，具有单产高、抗病能力强、抗寒能力强、可适种范围广，且抗性淀粉含量高，是天然抗性淀粉的理想来源。以残次果或落地果等非商品蕉为原料，采用中低温加工技术最大程度地保留天然抗性淀粉制得大蕉全粉，符合纯天然、健康、营养、保健的功能食品发展趋势。大蕉天然抗性淀粉以其致密的颗粒结构而不能被人体小肠消化吸收，被认为是第二类型的抗性淀粉。但在产品加工过程中会引起天然抗性淀粉的降解，同时大蕉原淀粉颗粒较大，不规则菱形，且菱角分明，导致大蕉天然抗性淀粉的口感和加工性能较差。
本文进行了大蕉天然抗性淀粉特性及其改性研究，主要研究内容包括：大蕉天然抗性淀粉的稳定性及酶解动力学；利用复合酶法、乳酸发酵法和挤压膨化法改性天然抗性淀粉，比较了三种改性方法对大蕉淀粉颗粒特性、分子特性、理化特性和加工特性的影响；采用In-Vitro消化模型模拟人体消化道环境，比较了大蕉原淀粉和三种改性淀粉在人体中的消化特性，并对发酵产物进行分离鉴定；选择了复合酶法进行工艺优化，确定了大蕉淀粉的复合酶法改性最佳工艺参数。主要工作及结论如下：
1、利用优化工艺，制备了大蕉全粉，测出主要成分为淀粉，其天然抗性淀粉占干重的60％以上，可作为一种功能性保健食品的原辅料。测定大蕉淀粉糊化起始温度To为72.10℃、峰值温度Tp为77.56℃，糊化焓△H为9.698J/g:大蕉淀粉稳定的pH范围为3.0～12.0:以大蕉淀粉对中温a-淀粉酶的解曲线为基础，采用Wilkinson统计法求解米氏常数，得出大蕉淀粉的酶解动力学方程为：Rp=0.4426x[S]/(6.566+[S])。
2、研究分析了三种改性方法对大蕉淀粉特性的影响。扫描电镜和X-射线衍射表明：大蕉淀粉在酶或微生物作用下发生部分降解，结晶区含量相对增加，结晶度上升，碘吸收值增大、平均聚合度和平均分子量降低。三种改性方法对淀粉颗粒的破坏程度依次为：挤压膨化>乳酸发酵>复合酶法。布拉班德粘度曲线和差示扫描量热表明：复合酶法和乳酸发酵法均能保持大蕉淀粉糊的布拉班德粘度特性，而挤压膨化则没有原淀粉的布拉班德粘度特性。复合酶法改性能提高糊化起始温度，乳酸发酵则使糊化起始温度降低。色差结果表明：复合酶法使淀粉色泽加深，乳酸发酵使淀粉色泽偏红，而挤压膨化使淀粉色泽偏黄。挤压膨化后淀粉的溶解度、吸水性、淀粉糊透明度和冻融稳定性得到大大改善，但是复合酶法和乳酸发酵仅对淀粉糊透明度和冻融稳定性有所提高。
3、采用In-Vitro消化模型模拟研究了大蕉淀粉和三种改性淀粉的消化特性。四种淀粉在胃酸环境下均发生部分降解；四种淀粉在小肠液中均能部分被消化，其水解程度依次为：挤压膨化>原淀粉>乳酸发酵>复合酶法；四种淀粉在大肠液中均能被植物乳杆菌作用发酵产生短链脂肪酸，产酸总量依次为：原淀粉>复合酶法>挤压膨化>乳酸发酵。三种改性方法均能降低甲酸含量，提高丁酸含量；复合酶法和挤压膨化能降低乙酸和丙酸的含量。
4、通过复合酶配比优化，得出复合酶法改性的最佳组合为淀粉酶：糖化酶=2：5。采用四因素二次回归正交旋转组合试验，探讨了酶解温度(X1)、酶解时间(X2)、底物浓度(X3)和酶浓度(X4)对大蕉淀粉水解度的影响，并建立各因子与水解度关系的数学回归模型如下：
Y=10.65333+1.301667*X1+1.005*X2-1.1975*X3+0.935833*X4+0.705*X1*X2-0.665*X1*X3+0.5242*X4*X4
通过SAS8.1软件模拟优化，确定最佳酶解工艺条件为：底物浓度为5％，复合酶添加量为25U/mL，在60℃下酶解为24h。此时大蕉淀粉的理论水解率最大为16.98％。复合酶法改性后淀粉颗粒表明出现孔洞，颗粒形态更加圆滑，粒径有所减小，且分别较为均匀，对提高大蕉淀粉加工特性和改善其口感有积极作用。