CN106962946B - 一种具有慢消化性的拟谷物结构体构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有慢消化性的拟谷物结构体构建方法，属于食品技术领域。本发明以淀粉为原料结合膳食纤维模拟全谷物的结构，构建了一个具有慢消化特性的膳食纤维‑淀粉拟谷粒体，开发出对肥胖和糖尿病人群的健康有一个促进作用的功能性食品。本发明方法简单，取材容易，不需要使用复杂的化学改性来改变淀粉的慢消化特性；制备得到的产品在动物实验中发现，能显著减轻肥胖动物的体重，对餐后血糖有缓释作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有慢消化性的拟谷物结构体构建方法，属于食品技术领域。
背景技术
淀粉是人类膳食中的主要的碳水化合物，也是人体能量的主要来源，慢消化淀粉作为一种新型的功能性食品，具有缓慢消化吸收、持续释放能量、维持餐后血糖稳态、预防各种与饮食相关慢性疾病的特殊生理学功能，成为食品科学和现代营养学领域的一个研究热点。膳食纤维是非淀粉多糖的多种植物物质，主要来自于动植物的细胞壁，包括纤维素、果胶、β葡聚糖、菊糖和低聚糖等，膳食纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，可清洁消化壁和增强消化功能，同时也可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道，可减缓消化速度和快速排泄胆固醇，让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。
目前，慢消化淀粉的制备主要包括物理法、化学法、酶法、复合改性法等。这些方法存在制备工艺繁琐等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明以淀粉为原料结合膳食纤维模拟全谷物的结构，使用包埋技术来构建了一个具有慢消化特性的膳食纤维-淀粉拟谷粒体，开发出对肥胖和糖尿病人群的健康有一个促进作用的功能性食品。
本发明的一种具有慢消化性的拟谷物结构体的制备方法，是先制备含有终浓度0.1-2％(w/v)海藻酸钠、1.0-4.0％(w/v)膳食纤维、10-30％(w/v)淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为0.5-4.0％(w/v)的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体。
在一种实施方式中，所述膳食纤维为可溶性膳食纤维。
在一种实施方式中，所述膳食纤维可以选用果胶、HPMC、β-葡聚糖、木聚糖、微晶纤维素的一种或者几种。
在一种实施方式中，所述淀粉可以玉米淀粉，小麦淀粉，马铃薯淀粉等。
在一种实施方式中，所述淀粉为玉米淀粉。
在一种实施方式中，所述缓慢加入是通过齿轮泵泵入。
在一种实施方式中，所述海藻酸钠浓度为0.1-0.4％，CaCl2溶液浓度为0.5-2.0％(w/v)。
在一种实施方式中，所述方法还包括调节膳食纤维、淀粉和海藻酸钠混合物溶液的浓度和齿轮泵的流速，制作适合的拟谷粒体大小。原料一样的情况下，拟谷粒体大小对本身性能几无影响。
在一种实施方式中，所述干燥是将混合物放入烘箱，50℃烘干。
本发明的第二个目的是提供按照上述方法得到的拟谷物结构体。
本发明的第三个目的是提供所述拟谷物结构体的应用。
在一种实施方式中，所述应用，适用于制备减肥食品或者药物。
本发明的第四个目的是提供一种减肥食品、保健品或者药物，其特征在于，所述减肥食品、保健品或者药物是以本发明的拟谷物结构体为主要有效成分。
在一种实施方式中，所述减肥食品、保健品或者药物中还含有能够被食品或者药物所接受的载体。
本发明的第五个目的是提供一种改善糊化玉米淀粉或者熟玉米淀粉慢消化性能的方法，所述方法是先制备含有终浓度0.1-1％(w/v)海藻酸钠、1.0-4.0％(w/v)膳食纤维、10-30％(w/v)淀粉的混合液，然后缓慢加入溶液浓度为0.5-4.0％(w/v)的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；拟谷物结构体蒸煮后即得到慢消化性能改善的玉米淀粉产品。
本发明具有如下优点和效果
(1)本发明构建具有慢消化性的拟谷粒体方法简单，取材容易，不需要使用复杂的化学改性来改变淀粉的慢消化特性，同时得到的拟谷粒体中抗性淀粉含量也较高。
(2)本发明结合了慢消化淀粉和膳食纤维两种具有保健功能物质的营养功能特性于一体，不仅在上肠道中淀粉缓慢消化，餐后血糖起到缓释作用，而且在下肠道中膳食纤维对肠道菌群调节具有有益作用。从上肠道淀粉的慢消化性和下肠道膳食纤维的有益作用两方面发挥保健功能，通过上下肠道的协同作用来发挥类似于全谷物食品对人体健康的作用，适用开发肥胖和糖尿病人群的功能保健食品。
(3)本发明在动物实验中发现，能显著减轻肥胖动物的体重，对餐后血糖有缓释作用。
(4)本发明的拟谷粒体，形成了特殊的网络结构，通过凝胶网络的物理屏障作用阻碍酶与淀粉的接触，使淀粉的消化速率减缓。
(5)本发明的拟谷粒体，无论是生的还是高温蒸煮后的熟的产品，都具有良好的慢消化性能；高温蒸煮后的熟的产品，更符合人类的饮食习惯，其中高温蒸煮后的慢消化淀粉的含量可达45％左右。
附图说明
图1：拟谷粒体餐后血糖变化；
图2：拟谷粒体喂养小鼠8周体重变化；
图3：拟谷粒结构体表面电镜图。
具体实施方案
下面是对本发明进行具体描述。
实施例1
称取用海藻酸钠1.5g、β-葡聚糖8.5g、淀粉90g，加入400mL蒸馏水混合均匀，通过齿轮泵泵入2％的氯化钙溶液，反应20min后，过滤收集并用蒸馏水清洗三遍，然后将拟谷粒体放入50摄氏度烘箱，热风干燥后获得拟谷物结构体。得到的拟谷物结构体固体中，淀粉占80％，膳食纤维占6％，采用体外双酶法测定拟谷粒体的慢消化淀粉含量为44.33％。
将本实施例的的淀粉-膳食纤维拟谷粒体采用Englyst体外双酶法测定淀粉消化率，如表1。其中，将制备得到的拟谷粒体高温蒸煮后的性能与普通生的玉米淀粉、普通糊化后的玉米淀粉进行了对比。
表1淀粉-膳食纤维拟谷粒体的快消化、慢消化和抗性淀粉含量
将本实施例的的淀粉-膳食纤维拟谷粒体对小鼠进行灌胃，测定小鼠的餐后血糖变化，如图1。由图1可以看出，与糊化的玉米淀粉(对照)相比，具有相同量淀粉的糊化拟谷粒结构体样品具有显着较低的餐后血糖反应，在15min的血糖含量仅为对照的65％左右。早期降低血糖水平(15min和30min)表明，减少的淀粉消化导致血糖反应的变化，这与体外淀粉消化结果一致。
本实施例的的淀粉-膳食纤维拟谷粒体半替代高脂饲料中的碳水化合物，干预八周体重变化如图2。其中，高脂组：使用60％脂肪，28.8％碳水化合物，11.2％蛋白质的饲料喂养小鼠。拟谷粒组：使用同等淀粉含量的拟谷粒半替代高脂组中碳水化合物的量的饲料喂养老鼠。由图2可以看出，经过8周不同饮食的喂养，拟谷粒体组的小鼠体重比高脂组的体重降低了40.6％。
实施例2：
称取用海藻酸钠0.5g、β-葡聚糖3.5g、淀粉46g，加入150mL蒸馏水混合均匀，通过齿轮泵泵入0.5％的氯化钙溶液，反应10min后，过滤收集并用蒸馏水清洗三遍，然后将拟谷粒体放入50摄氏度烘箱，热风干燥后获得拟谷物结构体。采用体外双酶法测定拟谷粒体的慢消化淀粉含量为41.84％、快消化淀粉含量为32.15％。
实施例3：
称取用海藻酸钠1g、β-葡聚糖19g、淀粉180g，加入700mL蒸馏水混合均匀，通过齿轮泵泵入1％的氯化钙溶液，反应5min后，过滤收集并用蒸馏水清洗三遍，然后将拟谷粒体放入50摄氏度烘箱，热风干燥后获得拟谷物结构体。采用体外双酶法测定拟谷粒体的慢消化淀粉含量为40.27％、快消化淀粉含量为31.84％。
实施例4：
称取用海藻酸钠(0.5g、1.0g、1.5g或者2.0g)、β-葡聚糖8.5g、淀粉90g，加入400mL蒸馏水混合均匀，通过齿轮泵泵入1％的氯化钙溶液，反应20min后，过滤收集并用蒸馏水清洗三遍，然后将拟谷粒体放入50摄氏度烘箱，热风干燥后获得拟谷物结构体。
不同海藻酸钠浓度下得到的拟谷物结构体的消化特性，如表2所示。
表2不同海藻酸钠浓度对拟谷粒体消化特性的影响
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (6)
1.一种具有慢消化性的拟谷物结构体的制备方法，其特征在于，是先制备含有终浓度0.2 %（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18%（w/v）淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为1%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；
或者
先制备含有终浓度0.4 %（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18%（w/v）淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为1%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；
或者
先制备含有终浓度0.3 %（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18%（w/v）淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为2%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉或者马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的方法得到的拟谷物结构体。
4.一种减肥食品、保健品或者药物，其特征在于，所述减肥食品、保健品或者药物是以权利要求3所述的拟谷物结构体为主要有效成分。
5.根据权利要求4所述的减肥食品、保健品或者药物，其特征在于，所述减肥食品、保健品或者药物中还含有能够被食品或者药物所接受的载体。
6.一种改善糊化淀粉或者熟淀粉慢消化性能的方法，其特征在于，所述方法是先制备含有终浓度0.2%（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18 %（w/v）淀粉的混合液，然后缓慢加入溶液浓度为1%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；拟谷物结构体蒸煮后即得到慢消化性能改善的淀粉产品；
或者
先制备含有终浓度0.4 %（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18%（w/v）淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为1%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；拟谷物结构体蒸煮后即得到慢消化性能改善的淀粉产品；
或者
先制备含有终浓度0.3 %（w/v）海藻酸钠、1.7%（w/v）β-葡聚糖、18%（w/v）淀粉的混合液，然后滴入溶液浓度为2%（w/v）的CaCl2溶液，将得到的混合物进行干燥后获得拟谷物结构体；拟谷物结构体蒸煮后即得到慢消化性能改善的淀粉产品。
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