CN114711412A - 一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高淀粉‑脂质复合物制备得率的方法，属于食品加工过程控制领域。本发明方法的原理基于脂质与β‑乳球蛋白预先混合热处理，能够使脂质在体系中分散性提高，形成更多的淀粉‑脂质复合物。该方法以玉米淀粉、小分子脂质和β‑乳球蛋白为原料，先使蛋白和脂质在快速粘度分析仪中进行混合加热处理，待冷却后再加入淀粉使用快速粘度分析仪重新加热进行络合反应。与传统三者同时络合反应的体系相比，该方法可显著提高淀粉‑脂质复合物的得率，不同脂质体系的复合物含量提高率与蛋白用量有关。本发明方法得到的淀粉‑脂质复合物属于抗性淀粉，可用于低血糖指数食品开发且有利于改善肠道菌群，具有广阔的市场潜力和较高的社会效益。
Description
技术领域
本发明属于食品加工控制领域，具体涉及到一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法。
背景技术
淀粉能为人体提供大量能量，在日常饮食中不可或缺。近年来，大量研究发现加工过程中淀粉可以与脂质(脂肪酸、单甘酯等)形成淀粉-脂质复合物，从而改变淀粉的结构和功能性质，这引起了食品工业以及营养学领域的广泛关注。淀粉是由α-D-吡喃葡萄糖聚合而成的两种高聚物组成，分别是直链淀粉和支链淀粉。在水体系下加热处理时，一些疏水配体分子可诱导直链淀粉发生构象转变，各个葡萄糖残基间出现氢键，形成一个疏水的左旋的空腔结构。由于螺旋空腔内部是疏水的，脂肪酸等疏水性分子可通过疏水相互作用进入空腔形成复合物。
淀粉-脂质复合物形成会使淀粉糊化温度和糊粘度升高，并使其溶胀性及溶解性降低，还会降低淀粉凝胶强度、提高淀粉可塑性并能延缓淀粉回生。此外，复合物是V-型晶体，具有抵抗酶水解的能力，不易被小肠消化，因此复合物属于抗性淀粉，可以用在低血糖指数食物中。正是由于淀粉-脂质复合物的这些特性，其作为一种新型的食用淀粉资源在食品、药品等领域有很大的潜在应用前景。
淀粉-脂质复合物的制备方法包括完全酶法、半酶法、碱溶液法和二甲基亚砜法等化学制备法以及蒸汽喷射法、挤压蒸煮法、高压均质法、搅拌加热法等热机械法。化学制备法生产得率高，但反应过程复杂、成本较高而且会对环境造成污染，而热机械法虽然对环境影响小，但复合得率较低、反应时间也较长。这就需要一种提高热机械法制备淀粉-脂质复合物得率的方法。本发明提供一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，该方法先使β-乳球蛋白与脂质在快速粘度分析仪中经过混合热处理后再加入玉米淀粉进行络合反应来制备淀粉-脂质复合物。β-乳球蛋白与脂质混合并加热处理使脂质更在体系中的溶解度提高，分散地更加均匀，从而使淀粉-脂质复合物的制备得率有所提高。
发明内容
为了弥补现有技术的一些不足，本发明的目的主要在于提供一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，脂质与具有良好乳化性的β-乳球蛋白经过混合热处理，提高脂质在体系中的溶解度及分散性，增加其与直链淀粉接触几率，从而使淀粉-脂质复合物的形成量增加。
一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，通过β-乳球蛋白与脂质先经过混合加热处理以后，再加入玉米淀粉加热处理进行络合反应来的方法来制备淀粉-脂质复合物，提高其得率。工艺为：
(1)将脂质和纯净水以质量比1∶250混合，加入一定量的β-乳球蛋白，得到混合物；
(2)将步骤(1)得到的混合体系加热并伴随搅拌，然后冷却；
(3)向步骤(2)得到的混合体系中加入一定量的玉米淀粉，搅拌加热；
(4)将步骤(3)得到的淀粉-脂质复合物样品快速冷冻，待完全冻结后，进行冷冻干燥24h，粉碎后过100目筛。
优选的，所述步骤(1)选用的脂质为月桂酸和单棕榈酸甘油酯。
优选的，所述步骤(1)中β-乳球蛋白的添加量为脂质添加质量的25-200％。
优选的，所述步骤(2)的温度变化程序为：在50℃条件下加热1min，以12℃/min的加热速率从50℃加热到95℃，在95℃保持2.5min，然后以12℃/min的速率从95℃降温到50℃，最后在50℃保持2-7min。
优选的，所述步骤(2)和步骤(3)的搅拌速度为：前10s搅拌速率为960rpm，之后以160rpm的速率搅拌至程序结束。
优选的，所述步骤(3)加入的玉米淀粉与步骤(1)加入的脂质的质量比为20∶1。
淀粉-脂质复合物含量及其制备提高率测定：
采用差示扫描量热法检测β-乳球蛋白与脂质预混合加热方法制备的样品以及传统方法制备的样品中淀粉-脂质复合物含量，熔融焓可以表征淀粉-脂质复合物的形成数量。根据以下公式可以计算制备出的淀粉-脂质复合物含量提高率：
复合物含量提高率＝复合物焓值(β-乳球蛋白与脂质预混合处理)-复合物焓值(所有材料同时反应)/复合物焓值(所有材料同时反应)
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明制备淀粉-脂质复合物采用的玉米淀粉来源较广，使用此材料有利于提高玉米等农副产品的附加产值，有较高的科技附加值。
(2)制备的淀粉-脂质复合物可以改善淀粉凝胶强度和冻融稳定性并能抑制淀粉回生以及降低淀粉消化性。
(3)淀粉-脂质复合物可以作为多种不稳定分子的包埋载体，比如保护不饱和脂肪酸不被氧化分解，提高其生物利用率。
(4)本方法可以提高淀粉-脂质复合物的制备得率，不同脂质体系的复合物产量提高率不同且与蛋白使用量有关。
(5)本发明工艺较为简单、成本较低、对环境无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
月桂酸和β-乳球蛋白经过混合加热处理后再加入玉米淀粉，在变温条件下进行络合反应，能够提高V-型淀粉-脂质复合物的制备得率。具体工艺步骤为：
(1)将月桂酸和纯净水以质量比1∶250在快速粘度分析仪铝罐中预混合，加入质量为月桂酸2倍的β-乳球蛋白，得到混合物体系；
(2)将步骤(1)铝罐中得到的混合体系采用快速粘度分析仪中的Standard 1温度及搅拌控制程序运行仪器，具体程序为：在50℃加热1min，以12℃/min的加热速率从50℃加热到95℃，在95℃保持2.5min，然后以12℃/min的速率从95℃降温到50℃，最后在50℃保持2min，前10s搅拌速率为960rpm，之后以160rpm的速率搅拌至程序结束，程序结束后获得混合物体系；
(3)向步骤(2)得到的混合体系中加入质量为步骤(1)中月桂酸20倍的玉米淀粉，再次运行仪器的Standard 1程序制备出淀粉-脂质复合物样品；
(4)将步骤(3)得到的淀粉-月桂酸复合物样品快速冷冻，待完全冻结后，进行24h的冷冻干燥，然后粉碎过100目筛，得到最终的淀粉-月桂酸复合物样品。
采用差示扫描量热法检测β-乳球蛋白与月桂酸预混合加热方法制备的样品以及传统方法制备的样品中淀粉-月桂酸复合物含量，得到的熔融焓可以表征淀粉-脂质复合物的形成数量。根据以下公式可以计算制备出的淀粉-月桂酸复合物含量提高率：
复合物形成量提高率＝复合物焓值(β-乳球蛋白与月桂酸预混合处理7.1J/g)-复合物焓值(所有材料同时反应5.8J/g)/复合物焓值(所有材料同时反应5.8J/g)
经检测，β-乳球蛋白与月桂酸预混合加热方法制备的复合物形成量提高率为22％。
实施例2
单棕榈酸甘油酯和β-乳球蛋白经过混合加热处理后再加入玉米淀粉，在变温条件下进行络合反应，能够提高V-型淀粉-脂质复合物的制备得率。具体工艺步骤为：
(1)将单棕榈酸甘油酯和纯净水以质量比1∶250在快速粘度分析仪铝罐中预混合，加入质量为单棕榈酸甘油酯25％的β-乳球蛋白，得到混合物体系；
(2)将步骤(1)铝罐中得到的混合体系采用快速粘度分析仪中的温度及搅拌控制程Standard 1修改版来序运行仪器，具体温度程序为：在50℃预热1min，以12℃/min的加热速率从50℃加热到95℃，在95℃保持2.5min，之后以12℃/min的速率从95℃降温到50℃，最后在50℃保持7min，前10s搅拌速率为960rpm，之后以160rpm的速率搅拌至程序结束，程序结束后获得混合物体系；
(3)向步骤(2)得到的混合体系中加入质量为步骤(1)中月桂酸20倍的玉米淀粉，再运行仪器的Standard 1修改版程序制备出淀粉-单棕榈酸甘油酯复合物样品；
(4)将步骤(3)得到的淀粉-单棕榈酸甘油酯复合物样品快速冷冻，待完全冻结后，进行冷冻干燥24h，然后粉碎过100目筛。
采用差示扫描量热法检测β-乳球蛋白与单棕榈酸甘油酯预混合加热方法制备的样品以及传统方法制备的样品中淀粉-单棕榈酸甘油酯复合物含量，熔融焓可以表征淀粉-脂质复合物的形成数量。根据以下公式可以计算制备出的淀粉-单棕榈酸甘油酯复合物含量提高率：
复合物形成量提高率＝复合物焓值(β-乳球蛋白与单棕榈酸甘油酯预混合处理7.2J/g)-复合物焓值(所有材料同时反应6.0J/g)/复合物焓值(所有材料同时反应6.0J/g)
经检测，β-乳球蛋白与单棕榈酸甘油酯预混合加热方法制备的复合物形成量提高率为20％。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于：β-乳球蛋白与脂质混合热处理后再加入玉米淀粉进行络合反应，具体步骤为：
(1)将脂质和纯净水以质量比1∶250混合，加入一定量的β-乳球蛋白，得到混合物；
(2)将步骤(1)得到的混合体系加热并伴随搅拌，然后冷却；
(3)向步骤(2)得到的混合体系中加入玉米淀粉，继续搅拌加热；
(4)将步骤(3)得到的淀粉-脂质复合物样品快速冷冻，待完全冻结后，进行冷冻干燥24h，粉碎，然过100目筛，得到最终样品。
2.根据权利要求1所述的提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于，所述步骤(1)选用的脂质为月桂酸和单棕榈酸甘油酯。
3.根据权利要求1所述的提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于，所述步骤(1)中β-乳球蛋白的添加量为脂质添加质量的25-200％。
4.根据权利要求1所述的提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于，所述步骤(2)的温度变化程序为：在50℃条件下加热1min，以12℃/min的加热速率从50℃加热到95℃，在95℃保持2.5min，然后以12℃/min的速率从95℃降温到50℃，最后在50℃保持2-7min。
5.根据权利要求1所述的提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)的搅拌速度为：前10s搅拌速率为960rpm，之后以160rpm的速率搅拌至结束。
6.根据权利要求1所述的提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法，其特征在于，所述步骤(3)加入的玉米淀粉与步骤(1)加入的脂质的质量比为20∶1。
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| CN202110000815.XA Withdrawn CN114711412A (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 一种提高淀粉-脂质复合物制备得率的方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN114711412A (zh) |
-
2021
- 2021-01-04 CN CN202110000815.XA patent/CN114711412A/zh not_active Withdrawn
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220708 |