一种高益生性抗性淀粉及其制备方法

1.本发明属于抗性淀粉技术领域，具体涉及一种高益生性抗性淀粉及其制备方法。


背景技术：

2.肠道菌群能直接或间接影响宿主生理的生物活性代谢物而像内分泌器官一样发挥作用。肠道菌群对宿主的关键生理功能具有重要影响，包括营养代谢、免疫功能，甚至大脑活动等。肠道菌群的丰度和组成受饮食、药物、体重和宿主机体代谢状态的影响。抗性淀粉又称难消化淀粉、抗酶解淀粉，在胃和小肠中不能被消化吸收，进入大肠后，被肠道微生物发酵利用，产生 scfas、胆汁酸等代谢产物，调节机体血糖、血脂水平，通过选择性地促进有益于健康的微生物菌群生长来发挥益生功能。因此研究人员开发了多种抗性淀粉的制备方法。专利（cn202110490643.9）公开了葛根抗性淀粉的制备方法；专利（cn202110355653.1）公开了一种可复水的抗性淀粉及其制备和应用；专利（cn202110336079.5）公开了一种高含抗性淀粉的多酚-紫薯复配粉及其制备方法；专利（cn202110163925.8）公开了一种蕉芋rs3抗性淀粉的制备方法；等等各种成分各种形式的抗性淀粉。但是，这些专利主要以抗性淀粉含量及稳定性为指标制备抗性淀粉，但是缺乏从显著增殖肠道菌群有益菌丰度的角度来评价抗性淀粉的制备方法。除了抗性淀粉外，肠道菌群中有益菌的增殖还与蛋白等其他成分有关，仅通过摄入抗性淀粉来增殖肠道有益菌是不全面的，而与肠道有益菌增殖有关的蛋白等成分又无法直接到达盲肠部位。因此创新开发能够结合有益菌增殖成分的抗性淀粉的开发，成为解决上述问题的关键。


技术实现要素：

3.为了弥补现有技术没有关于能够结合有益菌增殖成分的抗性淀粉的开发，本发明提供了一种高益生性抗性淀粉及其制备方法。通过将直链淀粉、脂肪酸、乳铁蛋白、叶黄素，通过分步包合的方法，整合成为抗性淀粉包合物。该包合物不但具有膳食纤维的功能，粗糙的表面利于肠道中的有益菌的吸附，还能释放与益生菌生长相关的脂肪酸、乳铁蛋白、叶黄素等成分，更加快速的促进益生菌的生长繁殖及其初级及次级代谢产物的产生，其益生性显著高于传统抗性淀粉。
4.本发明的技术方案如下：一种高益生性抗性淀粉，包括以下重量份数的原料：淀粉30份，脂肪酸2-4份，乳铁蛋白1-2份，叶黄素0.2-0.5份。
5.优选地，所述的淀粉为玉米直链淀粉或/和普鲁兰酶脱支玉米淀粉。
6.优选地，所述的脂肪酸为：油酸、亚油酸或亚麻酸。
7.上述高益生性抗性淀粉的制备方法，包括以下步骤：（1）淀粉-叶黄素复合物的制备：叶黄素溶解在无水乙醇中，得叶黄素溶液；淀粉分散在蒸馏水中水中制成悬浮液，将所得悬浮液中的淀粉糊化，得到糊化液； 65-75
°
c下，将叶黄素溶液逐滴滴加到部分糊化液中，混合 4-5h；
（2）淀粉-脂肪酸-乳铁蛋白复合物的制备：向步骤（1）剩余的糊化液加入脂肪酸，在95-100
°
c反应1-2h，冷却至80-90
°
c，加入乳铁蛋白溶液，继续反应2-3h；（3）混合：将步骤（1）中的淀粉-叶黄素复合物混合液，加入到步骤（2）淀粉-脂肪酸-乳铁蛋白复合物混合液中，降低温度到50-60
°
c保温3-4h，静置；离心；用乙醇溶液洗涤，干燥；即得高益生性抗性淀粉。
8.进一步地，步骤（1）中叶黄素与无水乙醇的质量体积比为：4-8 mg/ml；悬浮液中淀粉与蒸馏水的质量体积比为10-20mg/ml。
9.进一步地，步骤（1）中悬浮液中的淀粉糊化过程为：110-120
ꢀ°
c 下加热 30-60 min。
10.进一步地，步骤（1）中部分糊化液与叶黄素溶液的体积比为1：10。
11.进一步地，步骤（2）中乳铁蛋白溶液为乳铁蛋白溶于乙醇，浓度为5-10 mg/ml。
12.进一步地，步骤（2）中静置的条件为：4
ꢀ°
c，24h以上；离心的条件为：≥12000 g，10 min，4℃。
13.本发明的有益效果：本发明将直链淀粉、脂肪酸、乳铁蛋白、叶黄素，通过分步包合的方法，整合成为抗性淀粉包合物。该包合物不但具有膳食纤维的功能，粗糙的表面利于肠道中的有益菌的吸附，还能释放与益生菌生长相关的脂肪酸、乳铁蛋白、叶黄素等成分，更加快速的促进益生菌的生长繁殖及其初级及次级代谢产物的产生，其益生性显著高于传统抗性淀粉。
附图说明
14.图1为扫描电镜图；其中a为淀粉脂肪酸复合物；b为淀粉叶黄素复合物；c为实施例3的复合物；d为淀粉蛋白复合物；图2为抗性淀粉对青春双歧杆菌生长曲线的影响。
具体实施方式
15.实施例1一种高益生性抗性淀粉产品，包括以下重量份数的主要的原料：玉米直链淀粉30份，油酸2份，乳铁蛋白1份，叶黄素0.5份。
16.上述高益生性抗性淀粉制备方法，包括以下步骤：（1）淀粉-叶黄素复合物的制备：叶黄素 5g 溶解在625ml无水乙醇中，得叶黄素溶液；玉米直链淀粉300g分散在30l蒸馏水中，得悬浊液；将所得悬浮液在110
ꢀ°
c 下加热 60 分钟，得到糊化液；然后冷却至70
ꢀ°
c，将叶黄素溶液逐滴滴加到10倍体积的糊化液中，同时在70
ꢀ°
c下分别混合 4小时。
17.（2）淀粉-脂肪酸-乳铁蛋白复合物的制备：步骤（1）剩余糊化液中加入油酸20g，在95
°
c反应2小时，冷却90
°
c，加入乳铁蛋白-无水乙醇溶液（10g乳铁蛋白，2l无水乙醇），继续反应3小时。
18.（3）混合：将步骤（1）中的淀粉-叶黄素复合物混合液，加入到步骤（2）反应后的混合液中，降低温度到50
°
c保温4小时，然后再在 4
ꢀ°
c 下静置 24 小时；将所得沉淀离心（12000 g，10 min，4℃），用50%（v/v）乙醇溶液洗涤3次，然后在40℃烘箱中干燥；即可得高
益生性抗性淀粉。
19.实施例2一种高益生性抗性淀粉产品，包括以下重量份数的主要的原料：玉米直链淀粉10份、普鲁兰酶脱支玉米淀粉20份，亚麻酸4份，乳铁蛋白2份，叶黄素0.2份。
20.上述高益生性抗性淀粉制备方法，包括以下步骤：（1）淀粉-叶黄素复合物的制备：叶黄素 2g 溶解在500ml无水乙醇中，得叶黄素溶液；玉米直链淀粉100g和普鲁兰酶脱支玉米淀粉200g分散在15l蒸馏水中，得悬浊液；将所得悬浮液在120
ꢀ°
c 下加热 30 分钟，得到糊化液；然后冷却至70
ꢀ°
c，将叶黄素溶液逐滴滴加到10倍体积的糊化液中，同时在70
ꢀ°
c下分别混合 5小时。
21.（2）淀粉-脂肪酸-乳铁蛋白复合物的制备：步骤（1）剩余糊化液中加入亚麻酸40g，在100
°
c反应1小时，冷却80
°
c，加入乳铁蛋白-无水乙醇溶液（10g乳铁蛋白，1l无水乙醇），继续反应2小时。
22.（3）混合：将步骤（1）中的淀粉-叶黄素复合物混合液，加入到步骤（2）反应后的混合液中，降低温度到60
°
c保温3小时，然后再在 4
ꢀ°
c 下静置 28 小时；将所得沉淀离心（13000 g，10 min，4℃），用50%（v/v）乙醇溶液洗涤3次，然后在40℃烘箱中干燥；即可得高益生性抗性淀粉。
23.实施例3一种高益生性抗性淀粉产品，包括以下重量份数的主要的原料：鲁兰酶脱支玉米淀粉30份，亚油酸3份，乳铁蛋白1.5份，叶黄素0.35份。
24.上述高益生性抗性淀粉制备方法，包括以下步骤：（1）淀粉-叶黄素复合物的制备：叶黄素 3.5g 溶解在500ml无水乙醇中，得叶黄素溶液；鲁兰酶脱支玉米淀粉300g分散在20l蒸馏水中，得悬浊液；将所得悬浮液在115
ꢀ°
c 下加热 50分钟，得到糊化液；然后冷却至70
ꢀ°
c，将叶黄素溶液逐滴滴加到10倍体积的糊化液中，同时在70
ꢀ°
c下分别混合4.5小时。
25.（2）淀粉-脂肪酸-乳铁蛋白复合物的制备：步骤（1）剩余糊化液中加入亚油酸30g，在98
°
c反应1.5小时，冷却85
°
c，加入乳铁蛋白-无水乙醇溶液（15g乳铁蛋白，2.5l无水乙醇），继续反应2.5小时。
26.（3）混合：将步骤（1）中的淀粉-叶黄素复合物混合液，加入到步骤（2）反应后的混合液中，降低温度到55
°
c保温3.5小时，然后再在 4
ꢀ°
c 下静置 24 小时；将所得沉淀离心（12000 g，10 min，4℃），用50%（v/v）乙醇溶液洗涤3次，然后在40℃烘箱中干燥；即可得高益生性抗性淀粉。
27.图1给出了淀粉和各种成分单独复合以及和本实施例制备的复合物的扫描电镜图，从图中可以看出，c的表面更粗糙。
28.实施效果例一、短链脂肪酸产生情况分析具体实验方法为：体外模拟肠道环境，以不同抗性淀粉、葡萄糖为添加物，培养典型肠道益生菌青春双歧杆菌，观察48小时后，菌液中的短链脂肪酸的产生情况。
29.将葡萄糖、实施例3的抗性淀粉以及三组对照组的抗性淀粉（淀粉乳铁蛋白复合物制备的抗性淀粉、淀粉脂肪酸复合物制备的抗性淀粉、淀粉叶黄素复合物制备的抗性淀粉；
具体方法参考实施例3），通过上面的实验方法，考察短链脂肪酸产生情况；结果见表1。
30.表1体外模拟肠道环境下不同抗性淀粉的短链脂肪酸产生情况二、益生菌生长情况分析实验方法为：将青春双歧杆菌活化菌液以1%的接种量分别接种到cm0233培养基上，37
ꢀ°
c厌氧培养，分别取0，2，4，8，12，24 h的发酵液测定od
600nm
下的吸光值。
31.将谷氨酸glu、实施例3的抗性淀粉以及三组对照组的抗性淀粉（淀粉乳铁蛋白复合物制备的抗性淀粉、淀粉脂肪酸复合物制备的抗性淀粉、淀粉叶黄素复合物制备的抗性淀粉；具体方法参考实施例3），通过上面的实验方法，益生菌生长情况；结果见图2，从图2可以看到，本技术的抗性淀粉在整个过程均能较好的促进益生菌增长。