全 文 ：基金项目：“长沙市主食产业化工程技术研究中心”资助项目
作者简介：欧阳梦云（1992—），女，湖南农业大学在读硕士研究生。研究方向：食品化学与营养
通讯作者：王燕（1968—），教授，研究方向：食品化学与营养，食品添加剂。邮箱：693675748@qq.com

 
超声辅助双酶法制备 RS3型籼米抗性淀
粉工艺参数优化

欧阳梦云 1 王 燕 1 赵传文 2
（1. 湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙 410128；
2. 长沙凯雪粮油食品有限公司，湖南长沙 410008）

摘 要：以微波预糊化籼米淀粉为原料，采用超声波间歇式辅助，异淀粉酶和普鲁兰酶分步脱支酶解
制备了 RS3型籼米抗性淀粉。以 RS3产率为考察指标，在单因素试验的基础上，利用响应面法对制备 RS3
型籼米抗性淀粉的工艺参数进行了优化。结果表明，在淀粉乳质量分数 10 %、异淀粉酶酶解温度 50 ℃、
异淀粉酶酶解 pH 5.0、普鲁兰酶酶解温度 60 ℃、普鲁兰酶酶解 pH 4.5、超声功率 70 W条件下，最佳工艺
条件为：异淀粉酶添加量 16 U/g，异淀粉酶酶解时间 3 h，普鲁兰酶添加量 8 U/g，普鲁兰酶酶解时间 2.2 h，
超声时间 7 min，超声间歇时间 2.3 h。在最佳条件下，RS3型籼米抗性淀粉产率可达 18.19 %。
关键词：超声辅助，异淀粉酶，普鲁兰酶，RS3
Optimization for parametersof indica rice resistant starch of type
RS3 prepared by ultrasonicauxiliary and dualenzyme method
OUYANG Meng-yun1WANG Yan1 ZhaoChuanwen2
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan, 410128,China;
2. Changsha KaiXue grain and oil food co., LTD,Changsha, 410008, China)

Abstract: Theindicaresistant starch of type RS3 was prepared using indica starchpregelatinized by microwave as a
material by means of the ultrasonic intermittent auxiliary and step debranchingenzymatic hydrolysis of isoamylase
and pullulanase. Based on the single factor experiments, the yield of indica rice resistant starch of type RS3 was the
response value, a response surface methodology was used to optimize the parameters of indica rice resistant starch
of type RS3. The results showed that under the conditions: starch mass fraction, 10 %; isoamylasehydrolysis
temperature, 50 ℃; isamylase hydrolysis pH, 5.0; pullulanase hydrolysis temperature, 60 ℃; pullulanase
网络出版时间：2016-09-20 16:39:08
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1759.ts.20160920.1639.026.html
hydrolysis pH, 4.5; ultrasonic power, 70 W, the optimal parameters were obtained as follows:
isoamylase amount, 16 U/g, isoamylasehydrolysis time, 3 h; pullulanase amount, 8 U/g, pullulanasehydrolysis
time, 2.2 h; ultrasonic treatment time, 7 min; ultrasonic intermittent time, 2.7 h. Under these conditions, the yield
of indica rice resistant starch of type RS3 was 18.19 %.
Keywords:ultrasonicauxiliary; isoamylase; pullulanase; indica RS3
中图分类号：TS236.9文献标识码：A
抗性淀粉（RS）在健康人体小肠中不被消化，以其类似膳食纤维的生理功能可改善肠
道代谢，降低大肠癌、肥胖的发病风险，又以其具有类似胰岛素的生理功能可一定程度地调
节血糖，制成功能性食品可供糖尿病病人食用[1-2]。最受食品科学家及营养学家关注的是 RS3
（回生或重结晶淀粉），这类淀粉即使经加热处理，也难以被淀粉酶类消化。籼米因其粗糙
的口感、易碎、较差的加工品质和易陈化等劣势，商品价值极低。大量研究表明，籼米淀粉
组分中的直链淀粉含量远高于粳米和糯米，是极好的生产抗性淀粉的原料，而自然条件下籼
米淀粉中仅含抗性淀粉 1.0~2.1 % [3]。目前制备 RS3型抗性淀粉的原料以马铃薯和玉米为主
[4-5]，近几年创新的制备方法有超声法、酸解-微波法、压热-酶法、挤压法等[6-10]。本文以微
波预糊化籼米淀粉为原料，超声间歇辅助异淀粉酶和普鲁兰酶分步脱支制备 RS3型籼米抗性
淀粉的研究还未见报道。微波处理使淀粉颗粒膨化，以异淀粉酶和普鲁兰酶专一性切割支链
淀粉的-1,6糖苷键，使易于聚集重结晶的直链淀粉增多，从而提高 RS3产率。此方法避免
了目前研究中使用液化酶导致直链淀粉损失且产生大量糊精影响 RS3生成等负面影响，可为
RS3型籼米抗性淀粉的制备新工艺提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
籼米碎米购自湖南邵阳，将籼米粉碎过 40目筛，参考文献[12]制备籼米淀粉；异淀粉酶
（50000 U/g）天津拓程生物科技有限公司；普鲁兰酶（1000ASPU/mL）江苏锐阳生物科技
有限公司；葡萄糖淀粉酶（≥100Units/mg）上海瑞永生物科技有限公司；耐高温 a-淀粉酶
（≥4000U/g）上海瑞永生物科技有限公司；胃蛋白酶（≥1200U/g）国药集团化学试剂有限
公司，其他试剂均为化学纯国药集团化学试剂有限公司。
B-260恒温水浴锅上海亚荣生化仪器厂；EG23B-DC（F）美的微波炉广东美的微波炉制
造有限公司；KQ-100DE型数控超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司；DHG-9240A电热
恒温鼓风干燥箱上海飞越实验仪器有限公司；UV-2450紫外分光光度计日本岛津公司。
1.2 方法
1.2.1籼米淀粉微波预糊化
根据前期试验，结合文献[12]，微波预糊化试验方案为：40 目的籼米淀粉调节水分含量至
30 %后，经微波炉 50 %火力微波处理 2 min。
1.2.2 RS3型籼米抗性淀粉的制备
称取适量微波预糊化后的籼米淀粉，用 pH为 5.0 的磷酸盐缓冲溶液配制质量分数为 30 %
的淀粉乳，水浴加热至 50 ℃，加入异淀粉酶 20 U/g，在 70 W超声功率下，每间隔 0.5 h超
声 8 min，异淀粉酶酶解 2 h后，85℃恒温水浴条件下灭酶 10 min，冷却至室温，用 0.1 mol/L
HCl调 pH至 4.5，水浴加热至 60 ℃，恒温，加入普鲁兰酶 20 U/g，在 70 W超声功率下，
每间隔 0.5 h超声 8 min，普鲁兰酶酶解 2 h后，85℃恒温水浴条件下灭酶 10 min，冷却至室
温，将酶解后淀粉乳迅速置于 4 ℃冰箱回生 24 h。
1.2.3 RS3型抗性淀粉含量的测定
RS3型抗性淀粉的测定参考 Goni法[11]。葡萄糖标准曲线的绘制参考 3,5-二硝基水杨酸比色
法[12]。葡萄糖标准曲线为：
y=1.0104x+0.00861，R2=0.99702
1.2.4 超声辅助双酶法制备 RS3型籼米抗性淀粉的工艺参数优化
1.2.4.1单因素试验
分别考察各单因素淀粉乳质量分数（10、20、30、40、50 %）、超声时间（2、5、8、10、
12 min）、超声功率（50、60、70、80、90 W）、超声间歇时间（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h）、
异淀粉酶添加量（0、10、20、30、40 U/g）、异淀粉酶酶解时间（1、2、3、4、5 h）、普鲁
兰酶添加量（0、10、20、30、40 U/g）、普鲁兰酶酶解时间（1、2、3、4、5 h）对 RS3型籼
米抗性淀粉产率的影响。单因素试验时，其余条件固定为：淀粉乳质量分数 30 %，超声时
间 8 min，超声间歇时间 0.5 h，异淀粉酶添加量 20 U/g，异淀粉酶酶解时间 2 h，普鲁兰酶
添加量 20 U/g，普鲁兰酶酶解时间 2 h。
1.2.4.2响应面试验设计
根据单因素试验结果，结合响应面试验设计原理，选择异淀粉酶添加量、异淀粉酶酶解时
间、超声时间、普鲁兰酶添加量、普鲁兰酶酶解时间、超声间歇时间 6个因素为关键工艺参
数对制备工艺进行优化，为减少试验次数而不影响分析精度，以 RS3产率为响应值，建立二
次响应面回归模型，固定普鲁兰酶添加量为 6 U/g，普鲁兰酶酶解时间为 2.0h，超声间歇时
间为 2.0h，进行第一次响应面试验优化 RS3型籼米抗性淀粉制备工艺，因素水平表如表 1。
固定异淀粉酶添加量为 16 U/g，异淀粉酶酶解时间为 3.0 h，超声时间为 5 min，进行第二次
响应面试验优化 RS3型籼米抗性淀粉制备工艺，因素水平表如表 2。
表 1 第一次响应面试验因素与水平
Table 1 factors and levels of first response surface test
因素与水平 异淀粉酶添加量(A)/ U.g-1 异淀粉酶酶解时间(B)/h 超声时间(C)/min
-1 12 2.5 2.0
0 16 3.0 5.0
1 20 3.5 8.0

表 2 第二次响应面试验因素与水平
Table 2 factors and levels ofsecond response surface test
因素与水平 普鲁兰酶添加量(D)/ U.g-1 普鲁兰酶酶解时间(E)/h 超声间歇时间(F)/h
-1 2 1.5 1.7
0 6 2.0 2.0
1 10 2.5 2.3

1.2.5数据处理
所有试验均重复 3次，各项指标数据均采用 Origin75软件处理作图，Design-Expert8.0.6
软件进行方差分析和响应面分析。p<0.01表示具有极显著差异，p<0.05表示有显著差异。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 不同超声功率对籼米 RS3产率的影响
由图 1可知，当超声功率低于 70 W时，RS3产率随着功率的增大而显著增加。这是因为
在超声主动力空化机制的作用下，异淀粉酶和普鲁兰酶的酶分子构象改变，酶活性提高，振
荡过程中酶与支链淀粉充分接触，脱支效果显著。经糊化后的淀粉乳冷藏老化过程中直链淀
粉大量聚集形成重结晶，形成抗性淀粉。当超声功率高于 70 W时，RS3产率随着功率的增
大而大幅度降低。其原因可能是超声引起的高强度机械振荡作用使部分淀粉颗粒破裂，直、
支链淀粉都发生了一定程度地降解，大强度的空化效应作用于直链淀粉分子内 C-C键，导
致直链淀粉链长过短，不利于 RS3的形成。因此，适宜的超声功率为 70 W。

图 1 超声功率对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.1 Effect of ultrasonic power on yield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.2 不同超声时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
由图 2可知，当超声时间短于 5.0 min时，RS3产率随着超声时间的增长而增加，在 5.0 min
时出现峰值，维持更长时间的超声作用后，RS3产率略有降低随后迅速下降，分析原因，可
能是超声波在淀粉乳体系中传播时，空化效应和机械振动产生的能量不断被淀粉分子吸收而
使体系温度升高，高温下，酶活性受影响，部分酶失活。淀粉分子于高温下也会发生降解，
生成的小分子糊精和糖类也阻碍了 RS3形成。因此，适宜的超声时间为 5.0 min。

图 2 超声时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.2 Effect of ultrasonic treatment time on yield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.3 不同超声间歇时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
由图 3可知，当超声间歇时间为 2.0 h时，RS3产率达最大值 12.98 %；当超声间歇时间小
于 2.0 h时，RS3产率随超声间歇时间的延长而增加。酶作为催化剂在与底物专一性结合后
发挥酶解作用生成产物需要一定的时间，超声间歇时间长，酶解体系有了充足的反应时间，
所以 RS3产率提高。因此，适宜的超声间歇时间为 2.0 h。

图 3 超声间歇时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.3 Effect of ultrasonic intermittent time onyield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.4 不同淀粉乳质量分数对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响由图 4可知，RS3产率随着淀
粉乳质量分数的增大而降低。可能是因为淀粉乳质量分数过高而使体系黏度增大，即使超声
波的作用会使体系发生高频振荡，但超声结束后，体系黏度仍然大，淀粉分子间结合紧密，
游离在淀粉分子附近的水分子难以进驻淀粉分子的结晶区，导致淀粉糊化不完全。体系黏度
大也阻碍了直链淀粉分子间运动，降低了分子间碰撞几率，导致生成的抗性淀粉结构疏松，
淀粉酶仍能通过分子间间隙作用于淀粉分子进行酶解，致使 RS3产率呈下降趋势[15]。因此，
适宜的淀粉乳质量分数为 10 %。
、
图 4 淀粉乳质量分数对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.4 Effect of starch mass fraction on yield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.5 不同异淀粉酶添加量对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
由图 5可知，当异淀粉酶添加量小于 20 U/g时，RS3产率增加迅速；当异淀粉酶添加量为
20 U/g时，RS3产率达最大值 11.54 %；当异淀粉酶添加量大于 20 U/g时，随着酶添加量的
继续增大，RS3产率反而降低。可能是因为继续添加异淀粉酶导致支链淀粉过度脱支，老化
回生时直链淀粉聚集结构不紧密，得到的部分抗性淀粉仍能被糖化酶酶解，从而导致 RS3
产率下降。因此，适宜的异淀粉酶添加量为 20 U/g。

图 5 异淀粉酶添加量对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.5 Effect of isoamylase amount onyield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.6 不同异淀粉酶酶解时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
由图 6可知，当酶解时间小于 3.0 h时，体系中的 RS3增加幅度大，在 3.0 h时达到最大值
11.43 %；当酶解时间超过 3.0 h后，RS3产率随酶解时间的增加而降低。分析原因可能是支
链淀粉被过度脱支，生成的直链淀粉链长过短，老化回生时直链淀粉分子间运动过快，没有
充足的接触时间发生聚集[16]，所以 RS3产率降低。因此，适宜的异淀粉酶酶解时间为 3.0 h。

图 6 异淀粉酶酶解时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.6 Effect of isoamylase hydrolysis time onyield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.7 不同普鲁兰酶添加量对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
淀粉乳经异淀粉酶酶解后继续使用普鲁兰酶进行脱支处理。由图 7可知，当普鲁兰酶添加
量为 10 U/g时，RS3产率达最大值 13.79 %，随后下降迅速。分析原因可能是此时生成的直
链淀粉聚合度（DP）太小或直链淀粉分子链长不合要求，分子链过长导致分子间产生较大
的斥力，直链淀粉发生重结晶困难，分子链过短导致分子间运动频率加快，但碰撞聚集在一
起达到稳定的概率很小，所以 RS3产率降低。因此，适宜的普鲁兰酶添加量为 10 U/g。

图 7 普鲁兰酶添加量对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.7 Effect of pullulanase amount on yield of indica rice resistant starch of type RS3
2.1.8 不同普鲁兰酶酶解时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
由图 8可知，当普鲁兰酶酶解时间为 2.0 h时，RS3产率达最大值 12.41 %，随着酶解时间
继续延长，RS3产率却降低。普鲁兰酶的脱支作用在一定时间内可以迅速增加体系中直链淀
粉含量，从而提高 RS3产率，继续延长脱支反应时间，支链淀粉被过度降解，形成的直链淀
粉链长过短，导致 RS3产率降低。因此，适宜的普鲁兰酶酶解时间为 2.0 h。

图 8 普鲁兰酶酶解时间对 RS3型籼米抗性淀粉产率的影响
Fig.8 Effect of pullulanase hydrolysis time on yield of indica rice resistant starch of type RS3
2.2 二次响应面优化 RS3 型籼米抗性淀粉制备工艺参数
2.2.1第一次响应面优化 RS3型籼米抗性淀粉制备工艺参数
第一次响应面试验设计与结果见表 3。







表 3 第一次响应面试验设计与结果
Table 3 Experimental design and results for first response surface test
试验号 A B C Y(实际值)/% Y(预测值) /%
1 -1 -1 0 13.87 14.03
2 1 -1 0 15.12 15.09
3 -1 1 0 15.63 15.66
4 1 1 0 16.16 16.00
5 -1 0 -1 14.01 13.98
6 1 0 -1 14.96 15.12
7 -1 0 1 16.86 16.70
8 1 0 1 16.93 16.96
9 0 -1 -1 13.40 13.28
10 0 1 -1 15.11 15.11
11 0 -1 1 16.12 16.12
12 0 1 1 16.72 16.84
13 20 0 0 17.77 17.79
14 0 0 0 17.83 17.79
15 0 0 0 17.79 17.79
16 0 0 0 17.91 17.79
17 0 0 0 17.67 17.79
对表 3试验数据进行二次多元回归拟合，获得 A、B、C对 RS3产率（Y）的二次回归模型
方程为：
Y=17.79+0.35A+0.64B+1.14C-0.18AB-0.22AC-0.28BC-1.12A2-1.48B2-0.98C2
表 4 第一次响应面试验方差分析
Table 4 Analysis of variance for the first response surface test
来源 平方和 自由度 均方 F值 p值 显著性
A 0.98 1 0.98 42.10 0.0003 **
B 3.26 1 3.26 140.22 <0.0001 **
C 10.47 1 10.47 449.58 <0.0001 **
AB 0.13 1 0.13 5.57 0.0504
AC 0.19 1 0.19 8.32 0.0235 *
BC 0.31 1 0.31 13.23 0.0083 **
A2 5.31 1 5.31 228.22 <0.0001 **
B2 9.17 1 9.17 393.93 <0.0001 **
C2 4.05 1 4.05 173.98 <0.0001 **
模型 35.96 9 4 171.65 <0.0001 **
残差 0.16 7 0.023
失拟项 0.13 3 0.044 5.74 0.0623
净误差 0.031 4 7.68x10-3
总和 36.12 16
由表 4可知，回归模型极显著（p<0.0001），失拟项不显著（p=0.0623>0.05），说明试验因素
模型拟合性较好，其余不可忽略因素对试验影响性较小。R2=0.9955，R2Adj=0.9897，说明模
型的相关性很好，该模型可解释 98.97 %试验数据的变异性。模型中有效信号与噪音的比值
为 38.597，远大于 4，说明精密度高。第一次响应面优化籼米 RS3型抗性淀粉因素影响显著
性次序为：超声时间（C）>异淀粉酶酶解时间（B）>异淀粉酶添加量（A）。AC之间交互
作用显著（p=0.0235<0.05），BC之间交互作用极显著（p=0.0083<0.01）。将异淀粉酶酶解时
间固定在 0水平，可得到异淀粉酶添加量与超声时间对 RS3产率影响的交互作用响应面图，
如图 9；将异淀粉酶添加量固定在 0水平，可得到异淀粉酶酶解时间与超声时间对 RS3产率
影响的交互作用响应面图，如图 10。

图 9 超声时间(C)与异淀粉酶添加量(A)交互作用对 RS3 型籼米抗性淀粉产率影响的响应面
Fig.9 Response surface plot of effect of interation between ultrasonic treatment time (C) and
isoamylaseamount (A) on yield of indica rice resistant starch of type RS3

图 10 超声时间(C)与异淀粉酶酶解时间(B)交互作用对 RS3 型籼米抗性淀粉产率影
响的响应面
Fig.10 Response surface plot of effect of interation between the ultrasonic treatment time (C) and
isoamylase hydrolysis time (B) on yield of indica rice resistant starch of type RS3
如图 9、10可知，响应面和下方等高线都可反映 RS3产率在超声时间方向的曲线较异淀粉酶
添加量和异淀粉酶酶解时间方向的更为陡峭合密集，与表 4方差分析表一致。RS3产率随着
超声时间的延长，呈先增加后降低的趋势。这可能是因为，在较短的时间内维持超声处理，
超声引起的高频振荡促使淀粉分子与酶的接触，适当的超声处理还提高了酶的活性，超声时
间继续延长，产生的空化效应和热效应增强，淀粉分子发生一定程度地降解，酶的活性也受
到影响。
2.2.2第二次响应面优化 RS3型籼米抗性淀粉制备工艺参数
第二次响应面试验设计与结果见表 5。







表 5 第二次响应面试验设计与结果
Table 5 Experimental design and results of second response surface test
试验号 D E F Y(真实值)/% Y(预测值)/%
1 -1 -1 0 13.33 13.53
2 1 -1 0 13.93 14.00
3 -1 1 0 15.32 15.25
4 1 1 0 16.85 16.65
5 -1 0 -1 14.81 14.77
6 1 0 -1 14.65 14.74
7 -1 0 1 15.86 15.77
8 1 0 1 17.62 17.66
9 0 -1 -1 13.58 13.42
10 0 1 -1 15.80 15.91
11 0 -1 1 15.81 15.70
12 0 1 1 17.41 17.57
13 0 0 0 17.30 17.32
14 0 0 0 17.32 17.32
15 0 0 0 17.20 17.32
16 0 0 0 17.26 17.32
17 0 0 0 17.52 17.32
对表 5试验数据进行二次多元回归拟合，获得 D、E、F对 RS3产率（Y）的二次回归模型
方程为：
Y=17.32+0.47D+1.09E+0.98F+0.23DE+0.48DF-0.1EF-1.19D2-1.27E2-0.40F2
表 6 第二次响应面试验方差分析
Table 6 Analysis of variance for second response surface test
来源 平方和 自由度 均方 F值 p值 显著性
D 1.74 1 1.74 49.47 0.0002 **
E 9.53 1 9.53 271.00 <0.0001 **
F 7.72 1 7.72 219.68 <0.0001 **
DE 0.22 1 0.22 6.15 0.0422 *
DF 0.92 1 0.92 26.22 0.0014 **
EF 0.096 1 0.096 2.73 0.1422
D2 5.95 1 5.95 169.26 <0.0001 **
E2 6.83 1 6.83 194.33 <0.0001 **
F2 0.66 1 0.66 18.81 0.0034 **
模型 34.92 9 3.88 110.36 <0.0001 **
残差 0.25 7 0.035
失拟项 0.19 3 0.063 4.28 0.0968
净误差 0.058 4 0.015
总和 35.16 16
由表 6可知，回归模型极显著（p<0.0001），失拟项不显著（p=0.0968>0.05），说明试验因素
模型拟合性较好，其余不可忽略因素对试验影响性较小。R2=0.9930，R2Adj=0.9840，说明模
型的相关性很好，该模型可解释 98.40 %试验数据的变异性。模型中有效信号与噪音的比值
为 29.503，大于 4，说明精密度高。第二次响应面优化 RS3型籼米抗性淀粉因素影响显著性
次序为：普鲁兰酶酶解时间（E）>超声间歇时间（F）>普鲁兰酶添加量（D）。DF之间交互
作用极显著（p=0.0014<0.01），DE之间交互作用显著（p=0.0422<0.05）。将普鲁兰酶酶解时
间固定在 0水平，可得到普鲁兰酶添加量与超声间歇时间对 RS3产率影响的交互作用响应面
图，如图 11；将普鲁兰酶添加量固定在 0水平，可得到普鲁兰酶酶解时间与超声间歇时间
对 RS1产率影响的交互作用响应面图，如图 12。

图 11 超声间歇时间(F)与普鲁兰酶添加量(D)交互作用对 RS3型籼米抗性淀粉产率影响的响
应面
Fig.11 Response surface plot ofeffect of interation between ultrasonic intermittent time (F) and
pullulanase amount (D) on yield of indica rice resistant starch of type RS3


图 12 普鲁兰酶添加量(D)与普鲁兰酶酶解时间(E)交互作用对 RS3 型籼米抗性淀粉产率
影响的响应面
Fig.12 Response surface plot of effect of interation between the pullulanase amount (D)
and pullulanase hydrolysis time (E) on yield of indica rice resistant starch of type RS3
如图 11,12可知，响应面曲线和下方等高线都可反应 RS3得率在普鲁兰酶酶解时间方向
的曲线较普鲁兰酶添加量和超声间歇时间方向的更为陡峭和密集，说明普鲁兰酶酶解时间对
RS3产率的影响更显著，与表 6方差分析表一致。RS3产率随着普鲁兰酶酶解时间的增长，
呈先增加后降低的趋势，这可能是因为随着酶解反应的进行，支链淀粉过度脱支，生成的直
链淀粉链长过短，影响了 RS3产率。
2.2.3 回归模型的验证
对二次响应面回归模型进行分析后，得到最大 RS3产率对应的各因素水平为:异淀粉酶添
加量 16.36 U/g，异淀粉酶酶解时间 3.08 h，普鲁兰酶添加量 7.75 U/g，普鲁兰酶酶解时间 2.20
h，超声时间 6.65 min，超声间歇时间 2.3 h，预测值最高可达 18.30 %。考虑到实际操作的
可行性，将各因素水平分别调整为：异淀粉酶添加量为 16 U/g，异淀粉酶酶解时间为 3 h，
普鲁兰酶添加量为 8 U/g，普鲁兰酶酶解时间为 2.20 h，超声时间为 7.0 min，超声间歇时间
为 2.3 h。
为了检测模型的可靠性，将优化后各因素水平按 1.2.2所述的条件进行 3次从重复性试
验，RS3产率的实测值为 18.19 %，与预测值接近，表明建立的模型对 RS3得率具有良好的
预测性。
3 结论
采用二次响应面法对超声波间歇式辅助双酶法制备 RS3型籼米抗性淀粉工艺参数进行
了优化，建立了 RS3产率回归模型。第一次响应面试验各因素对 RS3型籼米抗性淀粉产率影
响的主次顺序为超声时间（C）>异淀粉酶酶解时间（B）>异淀粉酶添加量（A）；第二次响
应面试验各因素对 RS3型籼米抗性淀粉产率影响的主次顺序为普鲁兰酶酶解时间（E）>超
声间歇时间（F）>普鲁兰酶添加量（D）。超声波间歇式辅助双酶法制备 RS3型籼米抗性淀
粉的最佳工艺参数为：异淀粉酶添加量 16 U/g，异淀粉酶酶解时间 3.0 h，普鲁兰酶添加量 8
U/g，普鲁兰酶酶解时间 2.20 h，超声时间 7.0 min，超声间歇时间 2.3 h。在最佳条件下 RS3
产率可达 18.19 %。通过响应面分析所建立的二次回归模型在试验范围内表现出良好的预测
性，可为 RS3型籼米抗性淀粉的制备、提升籼米碎米附加值及其应用领域提供参考。

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