本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種慢消化淀粉及其制備方法。

背景技術(shù)：

慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)，指那些在20-120min內(nèi)被消化的淀粉。SDS因其在小腸中消化吸收的速度較慢、能持續(xù)緩慢釋放能量、維持穩(wěn)定的餐后血糖、防止出現(xiàn)胰島素抵抗等特點(diǎn)而對(duì)人體健康有重要作用。淀粉是人類食物的主要來(lái)源，又是影響人體血糖的直接因素，所以研究制備SDS食品尤為重要，這不僅滿足了糖尿病患者對(duì)食品的需求，對(duì)人類健康也有重要意義。

目前SDS的制備方法有熱液處理、淀粉酶脫支處理、化學(xué)改性、復(fù)合改性等方法，這幾種方法通過(guò)增加直鏈淀粉含量、提升結(jié)晶度等方式來(lái)延緩淀粉顆粒的消化。在上述方法中除熱液處理法中的少數(shù)幾種處理方式外，其他方法均對(duì)淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。通過(guò)上述方法制備的SDS在加工過(guò)程中受外界影響較大，例如加工溫度、壓力、剪切作用等，如果將其作為食品配料，經(jīng)加工后SDS含量均有不同程度的降低。另一方面，大部分的天然谷物淀粉均屬于理想的SDS，只不過(guò)一經(jīng)加工，淀粉顆粒膨脹、破碎、糊化后其消化性能增加，從而導(dǎo)致SDS含量下降。如果能使淀粉在加工過(guò)程中其顆粒結(jié)構(gòu)保持原有狀態(tài)，那么其SDS含量將會(huì)保持不變。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明采用物理包埋法制備一種慢消化淀粉，其結(jié)構(gòu)為單分散的核殼膠囊結(jié)構(gòu)，“核”為淀粉顆粒，“殼”為海藻酸鈉、結(jié)冷膠和殼聚糖復(fù)合而成。

本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種慢消化淀粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)將0.2～0.8％g/mL的海藻酸鈉水溶液、0.01～0.05％g/mL的結(jié)冷膠水溶液、0.05～0.2％g/mL的殼聚糖冰醋酸溶液按照(3～6)：(0.5～2)：1的體積比在水浴條件下攪拌，形成海藻酸鈉-結(jié)冷膠-殼聚糖混合溶液；

(2)在小于50℃水浴攪拌下，按1：(2～5)的體積比將所述步驟(1)得到的混合溶液與5～15％g/mL的淀粉漿混合得到水相；將脂溶性乳化劑溶解于食用油中，配制成0.05～0.5％g/mL的油相；

(3)按1：(2～5)的體積比將所述水相滴加至所述油相中，均質(zhì)乳化，制得油包水乳液；

(4)將所述油包水乳液靜電噴霧，固化分散，抽濾后得到慢消化淀粉。

其中，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述海藻酸鈉-結(jié)冷膠-殼聚糖混合溶液的制備水浴溫度為45～60℃。

優(yōu)選的，所述步驟(1)和(2)中，所述攪拌的速度獨(dú)立地為500～1000轉(zhuǎn)/min，攪拌時(shí)間獨(dú)立地為8～36h。

優(yōu)選的，所述脂溶性乳化劑為司盤(pán)40、司盤(pán)60、司盤(pán)65和司盤(pán)80中的一種或多種任意比例的混合物。

優(yōu)選的，步驟(3)中，所述均質(zhì)乳化的條件為：轉(zhuǎn)速大于10000轉(zhuǎn)/min，時(shí)間為5～30min。

優(yōu)選的，步驟(4)中，所述固化用固化劑的濃度為0.5～2％g/mL。

優(yōu)選的，步驟(4)中，所述分散在小于500轉(zhuǎn)/min的條件下攪拌分散10～60min。

優(yōu)選的，所述抽濾后還包括：將所述抽濾后得到的的固體微球用無(wú)水乙醇洗滌。

優(yōu)選的，所述抽濾或洗滌后還包括：將得到的固體微球冷凍干燥即得慢消化淀粉成品。

本發(fā)明還包括上述方法制備得到的慢消化淀粉。所述慢消化淀粉的結(jié)構(gòu)為單分散的核殼膠囊結(jié)構(gòu)，“核”為淀粉顆粒，“殼”為海藻酸鈉、結(jié)冷膠和殼聚糖復(fù)合而成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖形成的“殼”可有效阻攔各種酶和淀粉顆粒的接觸，從而延緩淀粉的消化；

(2)由于制備過(guò)程中淀粉所處溫度一直小于50℃,處于低溫狀態(tài)，淀粉顆粒未經(jīng)糊化，其原有的SDS含量不受影響；

(3)制備出的慢消化淀粉在加工過(guò)程中，由于海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖具有較好的成膜性和柔韌性，能一直包覆于淀粉顆粒外層，使之不受加工環(huán)境的影響，從而將加工過(guò)程對(duì)SDS含量的影響降至最低。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明采用物理包埋法制備一種慢消化淀粉，其結(jié)構(gòu)為單分散的核殼膠囊結(jié)構(gòu)，“核”為淀粉顆粒，“殼”為海藻酸鈉、結(jié)冷膠和殼聚糖復(fù)合而成。具體的制備方法包括以下步驟：

分別配置海藻酸鈉水溶液、結(jié)冷膠水溶液和殼聚糖冰醋酸溶液。取一定量的海藻酸鈉溶解于純水中，配置成0.2～0.8％g/mL海藻酸鈉水溶液，優(yōu)選為0.4～0.6％g/mL的海藻酸鈉水溶液；取一定量的結(jié)冷膠溶解于≥80℃的熱水中，配置成0.01～0.05％g/mL結(jié)冷膠水溶液，優(yōu)選為0.02～0.04％g/mL的結(jié)冷膠水溶液；取一定量的殼聚糖溶解于0.5～1％(v/v)的冰醋酸溶液中，配置成0.05～0.2％g/mL殼聚糖冰醋酸溶液，優(yōu)選為0.1～0.15％g/mL的殼聚糖冰醋酸溶液。

將上述海藻酸鈉水溶液、結(jié)冷膠水溶液和殼聚糖冰醋酸溶液按照(3～6)：(0.5～2)：1的體積比水浴攪拌，形成海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液。其中，水浴溫度為45～60℃，優(yōu)選為50～55℃，進(jìn)一步為53℃。攪拌條件優(yōu)選為磁力攪拌。攪拌速度為500～1000轉(zhuǎn)/min，優(yōu)選為600～9000轉(zhuǎn)/min，進(jìn)一步為700～800轉(zhuǎn)/min。攪拌時(shí)間為8～36h，優(yōu)選為12～24h，進(jìn)一步為18～20h。水浴攪拌后制得海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液。

將制得的海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液與淀粉漿保溫?cái)嚢杌旌系玫剿?。配制的淀粉漿濃度為5～15％g/mL，優(yōu)選在室溫下進(jìn)行配制。本發(fā)明對(duì)配制淀粉漿所使用的原淀粉種類沒(méi)有特殊的限定，原淀粉可使用玉米淀粉、大米淀粉、馬鈴薯淀粉、綠豆淀粉、甘薯淀粉、小麥淀粉中的任何一種。所述混合液與淀粉漿的混合體積比為1：(2～5)，優(yōu)選為1：(3～4)。將所述混合液在小于50℃水浴攪拌下加入淀粉漿中，保溫?cái)嚢琛嚢杷俣葹?00～1000轉(zhuǎn)/min，優(yōu)選為600～9000轉(zhuǎn)/min，進(jìn)一步為700～800轉(zhuǎn)/min。攪拌時(shí)間為8～36h，優(yōu)選為12～24h，進(jìn)一步為18～20h。保溫?cái)嚢韬蟮玫剿唷?/p>

配制油相。本發(fā)明配制油相所使用的食用油為大豆油，但不限于此，玉米油、花生油均可。在食用油中加入脂溶性乳化劑，如司盤(pán)40、司盤(pán)60、司盤(pán)65或司盤(pán)80等，配置成0.05～0.5％g/mL的油相，進(jìn)一步優(yōu)選為0.2～0.4％g/mL的油相。

將所述水相緩慢的滴加至所述油相中，均質(zhì)乳化，制得油包水乳液。其中水相與油相的體積比為1：(2～5)，優(yōu)選為1：(3～4)。優(yōu)選在高速分散均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)，轉(zhuǎn)速大于10000轉(zhuǎn)/min，均質(zhì)乳化的時(shí)間為5～30min，優(yōu)選為10～20min，進(jìn)一步為15min。均質(zhì)乳化后制得油包水(W/O)乳液。

將制得的油包水乳液利用靜電噴霧裝置噴灑至固化劑中進(jìn)行固化。本發(fā)明對(duì)固化劑沒(méi)有特殊的限定，可選用市售產(chǎn)品，如氯化鈣、乳酸鈣等。固化劑的濃度為0.5～2％g/mL，進(jìn)一步優(yōu)選為1～1.5％g/mL。固化的同時(shí)攪拌分散。優(yōu)選攪拌在小于500轉(zhuǎn)/min的條件下進(jìn)行分散，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步優(yōu)選為小于400轉(zhuǎn)/min。分散10～60min，進(jìn)一步為20～40min后進(jìn)行抽濾，抽濾得到的固體微球得到本發(fā)明的慢消化淀粉。

進(jìn)一步的，為了提高本發(fā)明慢消化淀粉的質(zhì)量，優(yōu)選采用無(wú)水乙醇對(duì)固體微球進(jìn)行反復(fù)洗滌，去除未包埋的多余物質(zhì)。

將得到的固體微球進(jìn)行冷凍干燥得到本發(fā)明慢消化淀粉的成品。其中冷凍干燥采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法進(jìn)行，具體為在-20℃～-50℃的冷凍干燥機(jī)中對(duì)微球進(jìn)行預(yù)冷凍結(jié)后，抽真空至真空度小于10Pa，升華干燥24h以上。

采用上述方法制備得到的慢消化淀粉，其結(jié)構(gòu)為單分散的核殼膠囊結(jié)構(gòu)，成品顆粒中淀粉含量占80～98％，顆粒粒度在10μm～200μm，較優(yōu)的為50μm～100μm。海藻酸鈉-結(jié)冷膠-殼聚糖形成的“殼”可有效阻攔各種酶和淀粉顆粒的接觸，從而延緩淀粉的消化。制備出的慢消化淀粉含量高。

下面結(jié)合實(shí)例，詳細(xì)的說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方法和效果，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

(1)稱取5.0g海藻酸鈉溶解于1000ml的純水，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.5％(w/v)的海藻酸鈉溶液；稱取0.3g結(jié)冷膠溶解于1000ml 80℃的純水中，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.03％(w/v)的結(jié)冷膠溶液；稱取1.0g殼聚糖溶解于1000ml的冰醋酸(1％，v/v)溶液中，配置成0.1％(w/v)的殼聚糖溶液。

(2)將海藻酸鈉溶液、結(jié)冷膠溶液、殼聚糖溶液在50℃磁力攪拌水浴條件下，800轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，按5：1：1的體積比例混合24h形成海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液。

(3)配置10％(w/v)馬鈴薯淀粉漿100ml，在50℃、800轉(zhuǎn)/min磁力攪拌水浴條件下，將50ml的海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液緩慢加入淀粉漿料中，50℃下保溫?cái)嚢?2h，得到淀粉/海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液，此混合溶液為水相。

(4)將0.5g的司盤(pán)-80加入500ml大豆油中，快速攪拌分散均勻，配置成油相。

(5)在高速分散均質(zhì)機(jī)作用下，將100ml水相緩慢的滴加至300ml油相中，在10000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌乳化20min，制得油包水(W/O)乳液。

(6)將上述乳液利用靜電噴霧裝置噴灑至1％的氯化鈣(w/v)水溶液中進(jìn)行固化，固化的同時(shí)使用磁力攪拌器在500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下不斷攪拌分散；

(7)固化30min后，抽濾，用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌所獲取的固體微球。

(8)冷凍干燥固體微球即得馬鈴薯慢消化淀粉成品。

實(shí)施例2

(1)稱取2.0g海藻酸鈉溶解于1000ml的純水，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.2％(w/v)的海藻酸鈉溶液；稱取0.1g結(jié)冷膠溶解于1000ml 85℃的純水中，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.01％(w/v)的結(jié)冷膠溶液；稱取0.5g殼聚糖溶解于1000ml的冰醋酸(0.7％，v/v)溶液中，配置成0.05％(w/v)的殼聚糖溶液。

(2)將海藻酸鈉溶液、結(jié)冷膠溶液、殼聚糖溶液在60℃磁力攪拌水浴條件下，500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，按3：2：1的體積比例混合12h形成海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液。

(3)配制15％(w/v)玉米淀粉漿100ml，在40℃、500轉(zhuǎn)/min磁力攪拌水浴條件下，將50ml的海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液緩慢加入淀粉漿料中，40℃下保溫?cái)嚢?0h，得到淀粉/海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液，此混合溶液為水相。

(4)將2g的司盤(pán)-60加入500ml玉米油中，快速攪拌分散均勻，配置成油相。

(5)在高速分散均質(zhì)機(jī)作用下，將100ml水相緩慢的滴加至500ml油相中，在10000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌乳化30min，制得油包水(W/O)乳液。

(6)將上述乳液利用靜電噴霧裝置噴灑至2％的氯化鈣(w/v)水溶液中進(jìn)行固化，固化的同時(shí)使用磁力攪拌器在500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下不斷攪拌分散；

(7)固化并分散60min后，抽濾，用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌所獲取的固體微球。

(8)冷凍干燥固體微球即得玉米慢消化淀粉成品。

實(shí)施例3

(1)稱取8.0g海藻酸鈉溶解于1000ml的純水，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.8％(w/v)的海藻酸鈉溶液；稱取0.5g結(jié)冷膠溶解于1000ml 88℃的純水中，室溫下置于磁力攪拌器上攪拌12h，配置成0.05％(w/v)的結(jié)冷膠溶液；稱取2.0g殼聚糖溶解于1000ml的冰醋酸(0.5％，v/v)溶液中，配置成0.2％(w/v)的殼聚糖溶液。

(2)將海藻酸鈉溶液、結(jié)冷膠溶液、殼聚糖溶液在45℃磁力攪拌水浴條件下，1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，按6：0.5：1的體積比例混合36h形成海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液。

(3)配置5％(w/v)小麥淀粉漿100ml，在45℃、1000轉(zhuǎn)/min磁力攪拌水浴條件下，將50ml的海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液緩慢加入淀粉漿料中，50℃下保溫?cái)嚢?4h，得到淀粉/海藻酸鈉/結(jié)冷膠/殼聚糖混合溶液，此混合溶液為水相。

(4)將0.25g的司盤(pán)-40加入500ml大豆油中，快速攪拌分散均勻，配置成油相。

(5)在高速分散均質(zhì)機(jī)作用下，將100ml水相緩慢的滴加至200ml油相中，在12000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下，攪拌乳化10min，制得油包水(W/O)乳液。

(6)將上述乳液利用靜電噴霧裝置噴灑至0.5％的氯化鈣(w/v)水溶液中進(jìn)行固化，固化的同時(shí)使用磁力攪拌器在400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下不斷攪拌分散；

(7)固化并分散20min后，抽濾，用無(wú)水乙醇反復(fù)洗滌所獲取的固體微球。

(8)冷凍干燥固體微球即得小麥慢消化淀粉成品。

上述案例中制備的慢消化淀粉采用以下方法測(cè)定SDS含量：

(1)原淀粉及慢消化淀粉SDS含量檢測(cè)

按GB/T 20378-2006《原淀粉淀粉含量的測(cè)定旋光法》測(cè)樣品中淀粉的總含量，記為A。

將1g干燥樣品在10ml 5％混酶(胰淀粉酶：葡萄糖淀粉酶：轉(zhuǎn)化酶＝40：10：3)存在下，于pH5.2和37℃分別作用20、120min后,用比色法測(cè)定所得淀粉含量的差值,即在20～120min內(nèi)被酶消化的淀粉量。

具體計(jì)算公式如下：SDS/％＝(G₁₂₀-G₂₀)×0.9×100/A

式中：G-樣品酶解不同時(shí)間后，比色法測(cè)得淀粉的含量(mg)。

(2)蒸煮加工對(duì)慢消化淀粉SDS含量的影響。

將1g干燥樣品加水配置成10％(w/v)溶液，在≥90℃下水浴30min，之后降溫至室溫，向其中加入10ml 5％混酶混合均勻，其余處理方法及計(jì)算方式同方法(1)。

經(jīng)檢測(cè)，SDS含量如下表所示：

由上表可以看出，本發(fā)明的方法制備得到的慢消化淀粉含量高，且受加工過(guò)程的影響很小。

上述實(shí)施方式旨在舉例說(shuō)明本發(fā)明可為本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)或使用，對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，故本發(fā)明包括但不限于上述實(shí)施方式，任何符合本權(quán)利要求書(shū)或說(shuō)明書(shū)描述，符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎性、創(chuàng)造性特點(diǎn)的方法、工藝、產(chǎn)品，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。