專利名稱：一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法
技術領域：
一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，屬于現代營養健康食品加工領域。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，過量的食物營養攝入、營養結構失衡的食物攝取方式，廣泛存在于我國城市和鄉村的人群中。由于膳食結構不合 理而引起的超重、肥胖以及心腦血管疾病、糖尿病等慢性非傳染性疾病數量劇增。2009年，衛生部公布的數據顯示目前我國擁有2億人超重、I. 6億人患高血壓、6千萬人肥胖、4千萬人血糖異常。非科學的食物營養攝取引發的健康問題日益突出。功能食品由于其顯著的生理功能已成為消費者食譜中預防飲食相關慢性疾病的重要途徑。目前國內市場上的功能食品，絕大多數是以膠囊、片劑、口服液之類的藥物載體形式出現，真正以普通食品載體形式出現的、讓消費者享受食品特有“色香味”感受的功能化食品缺極少。西方發達國家食品產業的發展經驗表明，新型營養健康食品的開發要改變保健食品的“藥品形態”，注重食品的“色香味”三個基本屬性，使此類產品進入人們的一日三餐。基于上述原因，本發明對一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料及其加工方法進行了詳細研究。

發明內容
本發明的目的在于提供一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料及其加工方法，是一種提高功能活性成分的穩定性和生物利用有效性的新型加工方法。該方法具有工藝簡單、操作性強、安全性高、可工業化生產并保護和調節液態食品體系中功能素材釋放等特點。本發明的目的通過下述技術方案來實現一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，以來源于甜質型谷物的水溶性葡聚糖為底物，采用混合糖酶的水解-轉苷協同修飾調控支叉結構，在此基礎上，采用醚化或酯化反應對葡聚糖進行電荷修飾，從而獲得在液態食品體系中可保護和調節食品功能素材釋放的葡聚糖基載體材料；具體加工步驟如下
(A)配制葡聚糖底物溶液將Sul甜質型谷物經粉碎、提取、沉淀、干燥等步驟制備得到水溶性葡聚糖，然后稱取Ig葡聚糖配成質量濃度為4%-20%的均一溶液；
(B)水解-轉苷反應添加10-50mLpH 3. 5-7. O的醋酸鈉緩沖液與10_500U/g葡聚糖的混合糖酶體系，其中混合糖酶由淀粉酶與麥芽糖轉葡糖基酶、麥芽糖基淀粉酶或分支淀粉酶分別以1:0. 1-1:10配比組成；在一定溫度(30-70°C )，一定pH值(3. 5-7. O)，不斷攪拌恒溫反應一段時間(O. 5-24h)；
(C)滅酶處理后沉淀、干燥處理，得酶法修飾的葡聚糖樣品；(D)電荷修飾稱取2g酶法修飾的葡聚糖樣品配成質量濃度為10%-50%的溶液，加入食品級試劑有機酸酐或環氧燒化合物，其添加量為葡聚糖質量的1%_10%，pH 7-11,反應2_8h，停止反應后干燥即獲得目標產物葡聚糖基載體材料。為了更好地實現本發明專利，Sul甜質型谷物包括玉米、高粱、稻米、大麥、蕎麥等；電荷修飾所采用食品級試劑包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、磷酸酐、硫酸酐、辛烯基琥珀酸酐、環氧乙烷、環氧丙烷、一氯乙酸等。采用愛爾蘭Megazyme公司產的全淀粉分析套件按照Englyst法測定所得葡聚糖基載體材料中難消化營養片斷(包括慢消化和抗消化片斷)含量> 50%,短鏈片斷(DP2-12)的含量為15%-50%，電荷官能基團的取代度為O. 01-0. 4，表面Zeta-電位為一 20mV 一50mV，在液態食品體系乳化性參數提高了 20%以上。
本發明的有益效果本發明有以下優點
I)本發明充分利用我國資源豐富的谷物原料，原料來源廣、不受產地和季節的限制。2)以水溶性葡聚糖為原料，采用本發明的酶法-電荷修飾工藝處理，有效提高難消化營養片斷與表面電荷的含量，保證產品加工性能佳、營養價值高、成本明顯下降；同時本發明步驟簡便，易于操作，反應條件可控，成本相對較低，而且采用清潔綠色生產工藝，對環境基本無污染。3)本發明制備的產品可應用于食品、醫藥、日用化學品等多個領域，如食品營養素穩態化、功能因子靶向控釋、微膠囊造粒、液態納米包埋等，市場前景十分看好，經濟效益廣闊。
具體實施例方式下面結合實例進一步闡明本發明的內容，但本發明所保護的內容不僅僅局限于下面的實例。實施例I
將Sul型甜玉米經粉碎、提取、沉淀、干燥等步驟制備得到水溶性葡聚糖，然后稱取Ig原料配成質量濃度為10%的均一溶液；添加IOmUpH 7. O的醋酸鈉緩沖液與60U/g葡聚糖的混合糖酶(β -淀粉酶分支淀粉酶=1:0. 1)，在55°C、pH7. O的條件下不斷攪拌恒溫反應4h，滅酶處理后沉淀干燥處理；然后稱取2g酶法修飾后樣品配成質量濃度為50%的溶液，加入環氧乙燒溶液，其添加量為葡聚糖質量的5%,pH 8條件下反應8h,停止反應后干燥即獲得目標產物葡聚糖基載體材料。采用現代分析技術測得葡聚糖基載體材料中難消化營養片斷含量達到65%，短鏈片斷(DP2-12)的比例25%，電荷官能基團的取代度為O. 05，表面Zeta-電位為一 27mV，在液態食品體系乳化性參數提高了 25%。實施例2
將Sul型甜高粱經粉碎、提取、沉淀、干燥等步驟制備得到水溶性葡聚糖，然后稱取Ig原料配成質量濃度為20%的均一溶液；添加50mL pH 5. O的醋酸鈉緩沖液與500U/g葡聚糖的混合糖酶(β-淀粉酶麥芽糖轉葡糖基酶=1:10)，在30°C、pH5.0的條件下不斷攪拌恒溫反應O. 5h，滅酶處理后沉淀干燥處理；然后稱取2g酶法修飾后樣品配成質量濃度為10%的溶液，加入磷酸酐溶液，其添加量為葡聚糖質量的1%，pH 11條件下反應2h,停止反應后干燥即獲得目標產物葡聚糖載體材料。采用現代分析技術測得葡聚糖載體材料中難消化營養片斷含量達到53%，短鏈片斷(DP2-12)的比例17%，電荷官能基團的取代度為O. 1，表面Zeta-電位為一 34mV，在液態食品體系乳化性參數提高了 32%。本文所描述的具體實施案例僅作為對本發明精神和部分實驗做舉例說明。本 發明所述領域的技術人員可以對所描述的具體實施案例做出各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求
1.一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于以來源于甜質型谷物的水溶性葡聚糖為底物，采用混合糖酶的水解-轉苷協同修飾調控支叉結構，在此基礎上，采用醚化或酯化反應對葡聚糖進行電荷修飾，從而獲得在液態食品體系中起保護和調節食品功能素材釋放的葡聚糖基載體材料；加工步驟如下 (A)配制葡聚糖底物溶液將Sul甜質型谷物經粉碎、提取、沉淀、干燥步驟制備得到水溶性葡聚糖，然后稱取Ig葡聚糖配成質量濃度為4%-20%的均一溶液； (B)水解-轉苷反應添加10-50mLpH 3. 5-7. O的醋酸鈉緩沖液與10_500U/g葡聚糖的混合糖酶體系，其中混合糖酶由3 -淀粉酶與麥芽糖轉葡糖基酶、麥芽糖基淀粉酶或分支淀粉酶分別以￠-淀粉酶麥芽糖轉葡糖基酶、麥芽糖基淀粉酶或分支淀粉酶質量比1:0. 1-1:10配比組成；在溫度30-70°C、pH 3. 5-7. 0條件下不斷攪拌恒溫反應0. 5_24h ; (C)滅酶處理后沉淀、干燥處理，得酶法修飾的葡聚糖樣品； (D)電荷修飾稱取2g酶法修飾的葡聚糖樣品配成質量濃度為10%-50%的溶液，加入食品級試劑有機酸酐或環氧燒化合物，其添加量為葡聚糖質量的1%_10%，pH 7-11,反應·2_8h，停止反應后干燥即獲得目標產物葡聚糖基載體材料。
2.根據權利要求I所述的適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于所述Sul甜質型谷物選用玉米、高粱、稻米、大麥或蕎麥。
3.根據權利要求I所述的適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于電荷修飾所采用的食品級試劑包括乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、磷酸酐、硫酸酐、辛烯基琥珀酸酐、環氧乙烷、環氧丙烷或一氯乙酸。
4.根據權利要求I所述的適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于所得產物葡聚糖基載體材料中所含慢消化與抗消化片斷的難消化營養片斷含量彡50%, DP2-12短鏈片斷的含量為15%-50%。
5.根據權利要求I所述的適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于所得葡聚糖基載體材料中所帶電荷官能基團的取代度為0.01-0. 4，表面Zeta-電位為一20mV 一50mV。
6.根據權利要求I所述的適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，其特征在于所得葡聚糖基載體材料在液態食品體系乳化性參數提高了 20%以上。
全文摘要
一種適用于液態功能食品體系的葡聚糖基載體材料的加工方法，屬于現代營養健康食品加工領域。本發明以來源于甜質型谷物的水溶性葡聚糖為底物，利用混合糖酶的水解-轉苷催化功能來調控修飾重組其鏈精細結構，進一步采用醚化或酯化反應在其分子上引入帶電荷的官能基團，從而獲得在液態食品體系中可保護和調節食品功能素材釋放的葡聚糖基載體材料。本發明的產品可提高液態食品功能活性成分的穩定性和生物利用有效性，其應用范圍可涉及到食品、醫藥、日用化學品等多個領域。
文檔編號A23L1/29GK102726729SQ20121024384
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者姜歡, 張濤, 李蓉, 江波, 繆銘 申請人:江南大學