CN112006061A - 一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用 - Google Patents

一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，涉及慢消化淀粉制备技术领域。将玉米、马铃薯、高直链玉米淀粉分别与芹黄素按照一定的质量比用球磨机进行包接处理，对形成的包接复合物进行体外消化性实验，结果具有较好的降低消化率的性能，对人类健康饮食，维持餐后血糖的稳态，减肥防病具有良好的效果。将淀粉芹黄素包接复合物与全麦面粉混合，加水搅拌成团，在模具中成型，放入烤箱烘焙制成减肥代餐饼干。淀粉芹黄素包接复合物制备方法安全环保，原料绿色天然，降糖效果明显，在制备减肥代餐食品方面有良好的应用前景。

Description

一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品 中的应用
技术领域
本发明属于食品领域，涉及一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品方面的应用。
背景技术
人类的日常饮食中往往缺少不了对碳水化合物的摄入，碳水化合物进入人体后会分解成葡萄糖，引起餐后血糖的迅速升高，由此可能引发胰岛素抵抗，血糖对胰岛素的刺激变得不敏感，血糖一直很高，胰岛素分泌更多，而胰岛素促进脂肪合成，并且抑制脂肪分解，人体会越来越胖。肥胖除了影响外在形象，还与一些慢性病如糖尿病有着密切关系。高血糖负荷饮食与II型糖尿病和心血管疾病风险的增加有关，餐后高血糖症在疾病发生过程中起着直接的致病作用。
对于肥胖的解决办法，目前主要是运动健身，节食，代餐，药物治疗和外科手术。运动是非常健康的消耗能量的方式，但受时间和场地的限制；节食在短期内有效一旦停止容易反弹，并且对身体健康不利；药物治疗和外科手术副作用较大，容易留下后遗症或引起其他疾病。食用减肥代餐食品减肥是目前比较常用的方法。
目前市面上的减肥代餐食品添加剂较多，如果大量食用会对身体会造成负担。很多代餐食品只是多种营养物质的堆叠，进入人体内后易被快速降解吸收并不好，不能发挥其功效。
CN106234943A公开了一种减肥食品组及其制备方法，将玉米、黑米等谷物研碎，与竹叶黄酮混合，膨化炒制做成代餐粉，进食后容易被胃酸破坏，不能很好地吸收。
CN109678970A公开了一种用于食品的羧甲基纤维素钠同分异构体生成方法、减肥食品制作方法及减肥食品，其中羧甲基纤维素钠是一种常用食品增稠剂，经红外照射后制成羧甲基纤维素钠同分异构体与青稞粉、苹果纤维素粉物理混合后烤制。食品添加剂的使用虽然在安全范围内，但其长久食用的危害还不明了，存在风险。
芹黄素是一种黄酮类小分子化合物，有抑制血糖浓度的作用，可竞争性地结合α-葡萄糖苷酶、麦芽糖酶和蔗糖酶的作用位点，从而抑制酶的活性，降低人体血糖浓度。(宋彦显，闵玉涛.抗性淀粉防治糖尿病和肥胖症功能的研究进展[J].中国食物与营养，2009，(7)：48-50)。芹黄素具有抑菌抗氧化作用，是一种天然的食品防腐剂。与其他黄酮类物质如槲皮素、山奈黄酮等相比具有低毒、无诱变性等特点。芹黄素可作为客体小分子在球磨机的挤压剪切作用下与淀粉的螺旋腔结合，与芹黄素包接形成复合物。
因此本发明选用球磨法使淀粉与芹黄素包接，芹黄素可以充当食品中的天然抗氧化剂，减少了其他添加剂的使用，并且可以发挥其他保健作用。淀粉芹黄素包接复合物可抑制餐后血糖的快速升高，增加淀粉的抗性，保留芹黄素活性，使淀粉低速且持续性地缓慢消化，改善餐后血糖的迅速上升，达到减肥的效果，是一种天然、安全、有效的减肥食品。
发明内容
本发明的目的在于利用球磨法制备淀粉芹黄素包接复合物，提供其在减肥代餐食品中的作用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
淀粉与芹黄素形成包接复合物的制备采用球磨法，具体操作步骤如下：
称取质量比20∶3-20∶6的淀粉和芹黄素，混合放置于行星式球磨机的罐体中，并加入辅助研磨球，设置转速700-800r/min进行球磨处理；球磨机运行30-40h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从陶瓷罐中取出；粗产物按每次每克加10mL无水乙醇的比例洗涤2-3次，抽滤，滤饼烘干后得到淀粉芹黄素包接复合物。
减肥代餐饼干的制作：将20g制得的淀粉芹黄素包接复合物和180g全麦面粉混合，用纯净饮用水搅拌成团，放入模具挤压成型，放进烤箱在170℃温度下烤制20min，取出晾凉，即得淀粉芹黄素减肥代餐饼干。
实验表明，淀粉芹黄素包接复合物的消化率较球磨后淀粉降低，且随着芹黄素比例增加，酶水解出的葡萄糖含量越低，消化率降低，说明淀粉与芹黄素形成的复合物有抑制淀粉消化的作用。因此淀粉芹黄素复合物可用于制备减肥代餐食品。
本发明的优点和积极效果是：
1)本发明所采用的原料是淀粉，淀粉是我们膳食结构中不可缺少的一部分，对淀粉进行改性有重要意义，且淀粉产量高、价格低廉、方便易得，便于研究。原料芹黄素是天然产物提取，绿色环保。
2)本发明采用的制备方法是球磨法，球磨法具有操作简单、可控性强，可间歇工作也可连续工作、成本低、环境友好等优点。
3)本发明所得的淀粉芹黄素包接复合物稳定性好，能有效地抑制淀粉消化，降低餐后血糖反应，抑制肥胖。
4)本发明所得的淀粉芹黄素复合物与芹黄素单体相比，提高了分散度，降低了结晶度，表面活性大大增加，生物利用率提高，脂溶性水溶性等特性得到改善，可在体内发挥芹黄素的保健功能。
附图说明
图1支链淀粉(A)、直链淀粉(B)结构图；
图2玉米淀粉(A1)、玉米淀粉芹黄素包接复合物(A2)、马铃薯淀粉(B1)、马铃薯淀粉芹黄素包接复合物(B2)、高直链玉米淀粉(C1)、高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物(C2)的扫描电镜图；
图3玉米淀粉(A1)、玉米淀粉芹黄素包接复合物(A2)、马铃薯淀粉(B1)、马铃薯淀粉芹黄素包接复合物(B2)、高直链玉米淀粉(C1)、高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物(C2)的X射线衍射图；
图4玉米淀粉(A1)、玉米淀粉芹黄素包接复合物(A2)、马铃薯淀粉(B1)、马铃薯淀粉芹黄素包接复合物(B2)、高直链玉米淀粉(C1)、高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物(C2)的红外光谱分析图；
图5玉米淀粉(A1)、玉米淀粉芹黄素包接复合物(A2)、马铃薯淀粉(B1)、马铃薯淀粉芹黄素包接复合物(B2)、高直链玉米淀粉(C1)、高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物(C2)的热重分析图；
图6球磨玉米淀粉(A1)、玉米原淀粉(A2)、玉米淀粉芹黄素包接复合物(A3)、球磨马铃薯淀粉(B1)、马铃薯原淀粉(B2)、马铃薯淀粉芹黄素包接复合物(B3)、球磨高直链玉米淀粉(C1)、高直链玉米原淀粉(C2)和；高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物(C3)的消化率。
具体实施方式
具体实施实例：
下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是帮助理解本发明，不能以此限定本发明的保护范围。
以下实验步骤应用于整个实施实例中：
淀粉芹黄素包接复合物中芹黄素含量的测定方法按如下步骤：
(1)精确称取淀粉芹黄素包接复合物200mg，置于10mL容量瓶中，用甲醇溶液定容。
(2)于25℃条件下超声30min，静置到室温。
(3)取上清液过0.22μm滤膜，放入液相小瓶待用。
(4)色谱条件如下：色谱柱C18(150×4.6mm，5μm)；流动相乙腈-水(35∶65)；流速1.0mL/min；柱温35℃；UV检测，检测波长为270nm；进样量10μL。
(5)采用外标法计算芹黄素含量，根据芹黄素的标准品校正曲线方程Y＝37.30X-33.06计算球磨后复合物中芹菜素的含量。
淀粉芹黄素包接复合物随着酶解时间消化率大小的测定方法按如下步骤：
(1)保证淀粉质量一致，分别称量不同比例的淀粉芹黄素包接复合物，放入装有磷酸盐缓冲液(pH5.2)的烧杯中。
(2)将上述装有复合物缓冲液体的烧杯放在恒温摇床上，37℃，110r/min条件下平衡半小时。
(3)将平衡后的样品溶液放入透析袋内，加入10mLα-淀粉酶和糖化酶的混合液，将透析袋密封，放入装有磷酸盐缓冲液的烧杯内。
(4)将烧杯安置在恒温摇床上，在0-5h间每隔半小时取样，并及时用等体积磷酸盐缓冲液补足。
(5)所取样液用葡萄糖试剂盒检测葡萄糖含量，计算消化率(淀粉被酶水解后变成葡萄糖的质量与原始加入的淀粉质量的百分比)。
下面结合实例对本发明进行进一步阐述。
实施例1：
分别称取20g玉米淀粉和4g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入大小不同的辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，将陶瓷罐密封，安装到球磨机上，设置转速为700r/min，运行球磨机；球磨机运行30h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为23.45g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量234.5mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为22.83g，得到玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为71.51mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的玉米淀粉消化率为50.56％，玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为17.15％。
实施例2：
分别称取20g玉米淀粉和4g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入大小不同的辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，将陶瓷罐密封，安装到球磨机上，设置转速为700r/min，运行球磨机；球磨机运行30h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为23.45g；用无水乙醇洗涤3次，每次乙醇用量234.5mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为21.49g，得到玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为68.91mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的玉米淀粉消化率为50.56％，玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为20.93％。
实施例3：
分别称取20g玉米淀粉和4g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入大小不同的辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，将陶瓷罐密封，安装到球磨机上，设置转速为800r/min，运行球磨机；球磨机运行35h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为23.79g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量237.9mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为21.32g，得到玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为24.86mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的玉米淀粉消化率为50.56％，玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为26.09％。
实施例4：
分别称取20g马铃薯淀粉和3g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速700r/min运行球磨机；球磨机运行30h后，挑出氧化锆球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为22.74g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量227.4mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为22.09g，得到马铃薯淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为127.31mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的马铃薯淀粉的消化率为71.22％，马铃薯淀粉芹黄素包接复合物的消化率为40.92％。
实施例5：
分别称取20g马铃薯淀粉和3g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速700r/min运行球磨机；球磨机运行30h后，挑出氧化锆球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为22.74g；用无水乙醇洗涤3次，每次乙醇用量227.4mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为21.54g，得到马铃薯淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为114.93mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的马铃薯淀粉的消化率为71.22％，马铃薯淀粉芹黄素包接复合物的消化率为48.37％。
实施例6：
分别称取20g马铃薯淀粉和3g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速800r/min运行球磨机；球磨机运行35h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从陶瓷罐中取出，称量质量为22.44g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量224.4mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为20.93g，得到马铃薯淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为17.03mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的马铃薯淀粉的消化率为71.22％，马铃薯淀粉芹黄素包接复合物的消化率为56.11％。
实施例7：
分别称取20g高直链玉米淀粉和6g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速700r/min运行球磨机；球磨机运行35h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从球磨罐中取出，称量质量为25.71g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量257.2mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为23.42g，得到高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为14.93mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的高直链玉米淀粉消化率为83.72％，高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为73.75％。
实施例8：
分别称取20g高直链玉米淀粉和6g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速700r/min运行球磨机；球磨机运行35h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从球磨罐中取出，称量质量为25.71g；用无水乙醇洗涤3次，每次乙醇用量257.1mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为22.61g，得到高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为13.05mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的高直链玉米淀粉消化率为83.72％，高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为75.68％。
实施例9：
分别称取20g高直链玉米淀粉和6g芹黄素，放置于行星式球磨机的陶瓷罐中，按照球与混合物质量比接近2∶1加入辅助研磨球，球、料总体积控制在球磨罐总体积的1/3～2/3范围内，设置转速800r/min运行球磨机；球磨机运行40h后，挑出辅助研磨球，将粗产物从球磨罐中取出，称量质量为25.62g；用无水乙醇洗涤2次，每次乙醇用量256.2mL，再进行抽滤，滤饼干燥，称量质量为24.37g，得到高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物。
通过对复合物中芹黄素含量的测定，该复合物中芹黄素含量为103.77mg/g，通过对消化率的测定，得出未加芹黄素球磨处理的高直链玉米淀粉消化率为83.72％，高直链玉米淀粉芹黄素包接复合物的消化率为64.74％。
实施例10：
称取玉米淀粉芹黄素包接复合物20g，加入全麦面粉180g混合，用纯净饮用水搅拌至成团，在饼干模具中挤压成型，放入烤箱在170℃温度下烤制20min，取出晾凉，得玉米淀粉芹黄素减肥代餐饼干。
实施例11：
称取马铃薯淀粉芹黄素包接复合物粉20g，加入全麦面粉180g混合，用纯净饮用水搅拌至成团，在饼干模具中挤压成型，放入烤箱在170℃温度下烤制20min，取出晾凉，得马铃薯淀粉芹黄素减肥代餐饼干。
实施例12：
称取高直链玉米淀粉芹黄素复合物粉20g，加入全麦面粉180g混合，用纯净饮用水搅拌至成团，在饼干模具中挤压成型，放入烤箱在170℃温度下烤制20min，取出晾凉，得高直链玉米淀粉芹黄素减肥代餐饼干。
上述实施案例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施案例限制，其他的未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，其特征在于将芹黄素与淀粉用球磨分散法进行充分地包接，得到具有降血糖效果的复合物，具体制备步骤如下：
(1)将芹黄素与淀粉按质量比20∶3-20∶6的比例分别放入球磨机的罐体中，加入辅助研磨球，控制球磨机转速为700-800r/min下运行；
(2)球磨机运行30-40h后，将球磨后的产物与辅助研磨球分离，从罐体中取出样品，得到粗产物；
(3)将粗产物用无水乙醇洗涤以除去未被包接的芹黄素，过滤后，将滤饼烘干即得淀粉芹黄素包接复合物。
2.根据权利要求1中所述的一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，其特征在于所述芹黄素含量大于90％。
3.根据权利要求1中所述的一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，其特征在于所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉和高直链玉米淀粉。
4.根据权利要求1中所述的一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，其特征在于粗产物按每次每克加10mL无水乙醇的比例洗涤2-3次。
5.根据权利要求1中所述的一种淀粉芹黄素包接复合物的制备方法及其在减肥代餐食品中的应用，其特征在于淀粉与芹黄素所形成的包接复合物具有降低餐后血糖的作用，可用于减肥代餐食品的制备，将淀粉芹黄素包接复合物与全麦面粉混合，加水搅拌成团后放入模具，在烤箱内烘焙制成饼干。
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