淀粉以颗粒形式存在于植物组织和细胞中，通常可消化淀粉在小肠内被α-淀粉酶、葡糖淀粉酶和异麦芽糖酶消化分解成游离葡萄糖在人体小肠内被吸收。然而，并不是所有种类的淀粉都能在小肠内被消化吸收。根据淀粉能否在小肠内被完全消化分解生成葡萄糖以及在小肠内吸收的速率将淀粉分成3种类型:快消化淀粉（RDS）、慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）。抗性淀粉，指不能在小肠中被消化吸收，但120min后可到达结肠并被结肠中的微生物菌群发酵，继而发挥有益的生理作用，因此被看作膳食纤维的组成成分之一。
抗性淀粉的定义与分类
抗性淀粉主要存在于种子、谷物和冷却的淀粉类食物中，生马铃薯的抗性淀粉含量最高，占总淀粉含量的75%，绿香蕉也是富含抗性淀粉的天然食品，抗性淀粉含量约17.5%。抗性淀粉在小肠内不能被消化吸收的原因可能有以下4个：
1、天然淀粉颗粒中致密的分子结构使消化酶无法接近。
2、淀粉颗粒被细胞壁和蛋白质包裹，这种物理结构阻碍了消化酶的分解。
3、淀粉颗粒在大量水中加热膨胀最终崩解的过程被称为糊化，此时淀粉可以充分接触消化酶，但淀粉糊化后冷却回生形成的淀粉结晶却不易与淀粉酶结合。
4、某些淀粉被化学修饰，不能够被消化酶分解。
目前，抗性淀粉主要被分成5种类型，抗性淀粉的类型、在小肠内消化速率、抗性减小的方法以及其食物来源见表1。
表1抗性淀粉的分类、在小肠中的消化以及食物来源
抗性淀粉对人体的健康作用
一、调节血糖水平
抗性淀粉在肠道中不易被消化吸收，因此可以作为缓慢释放葡萄糖的载体，控制体内葡萄糖释放，稳定餐后血糖。短链脂肪酸的产生可以增加胰岛素敏感性，改善糖耐量，减少β细胞凋亡。抗性淀粉可以降低食物的血糖生成指数，有助于糖尿病患者控制血糖。
二、预防肠道疾病
抗性淀粉被肠道微生物发酵后，产生的短链脂肪酸和气体可以改变肠道环境，促进肠道有益菌的生长，抑制有害物质的产生，从而预防便秘、盲肠炎、痔疮等肠道疾病。抗性淀粉表面的粗糙结构可以作为益生菌生长和生存的基质，选择性地促进有益微生物的生长。短链脂肪酸可以抑制病原微生物的生长，降低与结肠内次级胆汁酸生成有关的酶的活性，从而预防结肠癌等肠道疾病。
三、降低胆固醇、减少胆结石形成
抗性淀粉发酵产生的丁酸可以增加粪便中游离脂肪酸的排泄，减少血液中胆固醇含量，从而降低胆固醇。抗性淀粉还可以通过减少胆固醇合成，从而降低胆结石发病率。
四、抑制脂肪堆积
抗性淀粉发酵产生的短链脂肪酸可以抑制糖原分解，增加脂肪氧化，并促进抗肥胖激素的产生，从而抑制脂肪堆积，预防肥胖。
五、促进矿物质、维生素的吸收利用
抗性淀粉发酵产生的短链脂肪酸可以降低肠道内的pH值，促使矿物质变成可溶性物质，从而增加矿物质的吸收率。短链脂肪酸可以加快肠道上皮细胞的增殖速度，使肠壁增大、吸收无机盐的表面积增大，从而促进矿物质的吸收利用。抗性淀粉还可以促进铅从体内排出。
六、降低胃损伤程度
抗性淀粉进入排泄物，稀释无法代谢的有害物质，减少肠胃的运转时间，加速胃排空，从而减少胃部所受的损害。抗性淀粉发酵产生的丁酸可以增强免疫调节功能，降低诱变物的潜在毒性，从而产生胃保护作用。
抗性淀粉在食品中的应用
通常富含膳食纤维的食物都比较粗糙，而含抗性淀粉的食物不仅没有改变食物本身的口味，还改变了食物的品质特性，比如增加了食物的脆性，减少了油炸食物的含油量。抗性淀粉与传统意义的膳食纤维相比，具有独特的品质特性，如天然来源，颗粒大小、颜色、口味、低持水能力和高结合水能力、高糊化温度，挤压性能好等，使其被广泛添加到功能性食品中。
抗性淀粉可以作为汤料的增稠剂，添加了交联度为1%的木薯淀粉的汤具有最佳凝胶和抗剪切力特性，有效改善了汤的感官品质。研磨、蒸煮以及膨化等加工过程会使RS1和RS2失去抗性，尤其是挤压膨化使抗性淀粉的含量降低最为显著，但RS3的含量并不会降低，甚至会随着加工过程而增加。
RS3具有热稳定性，能够增加油炸食物的膳食纤维含量，同时RS3在油炸过程中能够阻止脂肪的吸收和水分含量的丢失。RS4能够阻碍凝胶网络的形成从而使硬度减小，也能够降低淀粉的膨胀特性和水溶指数，可以作为功能性成分添加到烘培食品和零食中。
在抗性淀粉中，低持水能力和高结合水能力能够降低食品的水活度从而延长货架期。与传统富含不溶的膳食纤维食品相比，抗性淀粉改善了某些产品的脆性、延展性和口感，这种特性使得产品更容易被消费者接受食用从而增加了膳食纤维的摄入。
一、在面条中的应用
面食是日常饮食中的基本食品，具有很高的营养价值。与其他淀粉类的食物相比，意大利面的升糖指数较低，这可能是因为在挤压过程导致蛋白质网络结构被压缩，限制了α-淀粉酶的接近，从而降低了淀粉的消化性。高品质的面条不仅对营养价值有较高的要求，对面条的最佳蒸煮时间、适宜的质构、低吸水能力等特性也有较高的要求。然而，超市里富含小麦麸皮的面条因其质构和感官特性（如颜色、硬度、蒸煮损失）不佳而不受消费者青睐，其含有的小麦麸皮减弱了面条中蛋白质网络结构从而使得蒸煮损失增加。另外，某些膳食纤维，如菊粉，也对面条的性质产生了不利影响。
在面粉中添加RS2可以明显改善面条的质量。添加了50%RS2的面条亮度最大，添加了20%RS2的面团变得更软，同时面条消化性降低，这可能与抗性淀粉具有高的持水能力有关，但并没有改变硬度、韧度、咀嚼性、顺滑度和口感等感官特性。当添加10%RS3时，面团的硬度增加而蒸煮损失没有明显变化。
二、在酸奶制品中的应用
抗性淀粉应用于酸奶制品中可进一步提高酸奶的营养价值、增强酸奶保健功能。一方面，抗性淀粉是双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌繁殖的合适底物，含抗性淀粉的酸奶中乳酸杆菌的数量明显高于对照组，并且进入人体后菌体的存活率显著提高，增强了酸奶的保健功能。
另一方面，抗性淀粉的加入可以提高酸奶的粘度、改善酸奶的感官品质，将抗性淀粉作为增稠剂添加到搅拌型酸奶中，可增加酸奶的不透明度和悬浮度，影响酸奶的乳清析出量，比普通酸奶的口感更加顺滑，酸甜适口，感官品质达到最佳。因此，将抗性淀粉添加到酸奶中，既提高酸奶中菌种存活率、又可很好的提高酸奶的品质，具有更强的益生菌作用。
三、在肉制品中的应用
将抗性淀粉代替部分淀粉加入到香肠中后，发现肉糜的保水性逐渐提高，当抗性淀粉的替代量为80%时，香肠的硬度和弹性都达到最佳，综合品质达到最好。
抗性淀粉加入到香肠中可以达到保水保汁、增加肉制品的弹性等效果，一方面，因为抗性淀粉颗粒的强渗透性，使得体系中的游离水渗入抗性淀粉颗粒中，并与抗性淀粉分子中游离的羟基形成氢键水合物，使体系中的游离水分会显著减少、结合水增加，肉糜的保水性提高
另一方面，因为抗性淀粉与肉中的肌球蛋白形成凝胶，抗性淀粉的亲水性和凝胶内部水的流动性有助于保留肉制品的水分和汁液。例如将玉米抗性淀粉加入到鸡肉中，发现抗性淀粉可以吸收凝胶混合体系中的水分从而降低内部凝胶的流动性，形成连续、致密、均匀的三维网络结构，增强凝胶强度。通过以上研究可以发现，将抗性淀粉应用到肉制品中，可以提高产品的弹性、凝胶强度并且起到抑制脂质氧化的作用。
四、在面包中的应用
面包中常添加传统膳食纤维，如小麦麸皮和大麦粉，但这会导致面包体积减小，颜色变暗，香味被掩盖，使得消费者的满意度下降。在面包中添加20%玉米淀粉（含RS2）时，并没有改变面团的醒发时间、体积以及面包皮的颜色参数。而将RS2和RS3分别以10%、20%和30%的质量比添加到面包中，结果发现添加了抗性淀粉的面包能够吸收更多水，更加松软。
在RS3的含量大于10%以及RS2的含量大于20%时，面包的体积减小，硬度增大；当添加30%的RS2和RS3时，面包的颜色值降低。在面粉中添加不同含量的改性豌豆淀粉（含大量RS1）来制作面包时，面粉的吸水量以及面包皮的硬度和咀嚼性都随着豌豆淀粉含量的增加而增加，这可能与抗性淀粉具有高水结合能力和适宜的质构特性有关。
当面团中添加20%和30%的改性豌豆淀粉时，面包的粘合性、胶粘度和硬度都随之增加，但面团中添加30%的改性豌豆淀粉时，由于硬度太大而不利于面团的处理。总体来说，添加20%豌豆淀粉的面包更容易被消费者接受。
五、在油炸食品中的应用
RS3比其他种类的抗性淀粉的热稳定性更强，用20%RS3（Novelose 330）替代小麦面粉可以使油炸食品中总膳食纤维的含量提高5.0%～13.2%。油炸食品的最佳颜色是淡黄色，代表了油炸的最佳时间。随着RS3含量的增加，油炸食品的颜色也逐渐变深，硬度和脆性也随之增加。尽管在油炸食品中添加RS2更容易被消费者接受，但添加RS3比添加RS2更能改善食品的颜色和营养价值。
六、微胶囊技术
抗性淀粉是众多微胶囊材料中的一种，抗性淀粉的B型结晶结构存在大量水通道，能够包埋这些敏感的化学物质，降低其消化率，从而作为一种稳定的运输工具帮助解决了食品工业中控制生物活性分子的释放，延长敏感化合物的货架期等技术难题。
藻酸钙被广泛应用于固定乳酸菌，可以降低成本，而且不影响人体健康。抗性淀粉与藻酸盐在胶凝过程中具有协同作用，可以强化固定细菌细胞。在4℃条件下贮存8周后，添加2% RS2与藻酸盐混合时可以显著提高乳酸菌的数量，而4% RS2与藻酸盐混合时乳酸菌数量没有显著影响。贮存8周之后，游离培养基中乳酸菌和双歧杆菌的数量比添加了RS2后微囊化培养基中下降的更加明显。
微胶囊在食品运输以及贮存过程中为益生菌创造一个抵抗恶劣条件的微环境，从而提高益生菌的存活率，使其在消化道内合适的位点释放继而发挥有益的生理作用。如微胶囊技术可以保护乳制品中的益生菌抵抗胃肠道内较低的酸性环境。
通常将高直链玉米淀粉与益生菌相结合封存到微胶囊材料里从而实现益生元－益生菌的共生，在微胶囊化之前将1%～2%可溶性淀粉颗粒加入到益生菌－胶体的前体里，可以更好地维持益生菌的活性。而将干燥的益生菌微囊添加到干燥食品中，如谷物制品、饮料粉，对食品的贮存也有着重要的作用。
抗性淀粉作为一种新型膳食纤维，既可以作为辅料用于食品，也可以作为原料加工利用，具有预防肠道疾病、稳定餐后血糖、降低胆固醇、抑制脂肪堆积、促进矿物质、维生素的吸收利用和降低胃损伤程度等生理功能，应用在食品工业中能够增加食品的脆性、改善色泽和降低膨胀度等，并且抗性淀粉对食物感官特性的影响较小，对保障机体健康有着积极的影响。
抗性淀粉在结肠发酵、短链脂肪酸的产生以及某些基因表达水平的调控发挥作用，但在生化和分子机制的研究还不够明确。不同食物来源的抗性淀粉生理功能是否存在差异，以及抗性淀粉与脂类、果胶及蛋白等形成复合物的加工特性有待进一步研究。
此外，有研究表明抗性淀粉可能与减少组织学损伤和改善炎症性肠病有关，因此，可将抗性淀粉加入到临床治疗中，使其作为一种联合治疗手段以放大治疗效果，但仍需进行严格的临床研究。
未来，基于消费者对于抗性淀粉的特定需求，进一步开发功能性食品，以期发掘抗性淀粉在医药、饲料等其他行业的潜在应用价值。
引用文献：
[1]朱平,孔祥礼,包劲松.抗性淀粉在食品中的应用及功效研究进展[J].核农学报,2015,29(2):327-336
[2]费洪立,李志江,阮长青,张东杰.抗性淀粉的生理功能及其在食品中的应用[J].食品工业科技,2022,43(18):425-432
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