本發(fā)明屬于改性淀粉加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法。
技術(shù)背景
淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物主要是由親水性較強(qiáng)的直鏈淀粉與疏水性較強(qiáng)的脂質(zhì)，在合適的溶劑環(huán)境下通過自組裝，形成的單螺旋V-型晶體。由于其具有特殊功能特性（抗老化性以及緩慢消化特性），近年來是淀粉改性領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物自身由于具有較強(qiáng)的晶區(qū)結(jié)構(gòu)及疏水性，因此水溶性較差，常以固體顆粒狀出現(xiàn)，限制了它在食品加工中的應(yīng)用。將淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物制備成納米尺寸的微晶結(jié)構(gòu)，不僅可以增加復(fù)合物的溶解度，促進(jìn)懸浮液穩(wěn)定，同時(shí)還可以降低淀粉的凝膠及回生性能，改善淀粉的質(zhì)地和口感。
目前，淀粉納米晶體的制備方法主要有酸解法、酶解法、交聯(lián)沉淀法。但這三種方法都存在制備周期長、副產(chǎn)物多、得率較低等缺點(diǎn)，無法適應(yīng)工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)的需求。
本發(fā)明將提供一種快速制備蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的方法，該方法以富含直鏈淀粉的蓮子淀粉為原料，以單硬脂酸甘油酯為疏水性配體物質(zhì)，采用
α-淀粉酶與異淀粉酶協(xié)同酶解，制備得到長鏈直鏈淀粉；通過高壓微射流均質(zhì)處理降解直鏈淀粉鏈段長度，與單硬脂酸甘油酯形成短鏈螺旋配體復(fù)合物；并進(jìn)一步在短時(shí)低溫回生結(jié)晶過程中形成納米尺寸的微晶結(jié)構(gòu)。該方法可縮短生產(chǎn)淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的周期，顯著提高納米顆粒的得率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，該方法綜合運(yùn)用α-淀粉酶與異淀粉酶協(xié)同酶解及高壓微射流均質(zhì)復(fù)合技術(shù),制備得到的蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物粒徑小，加工方法可縮短生產(chǎn)淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的周期，顯著提高納米顆粒的得率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法：以蓮子淀粉，單硬酯酸甘油酯為原料，經(jīng)α-淀粉酶與異淀粉酶水解、高壓微射流均質(zhì)復(fù)合、短時(shí)低溫回生結(jié)晶、水洗離心、冷凍干燥、粉碎包裝的加工步驟，制備得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒。
所述的蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，具體包括如下步驟：
（1）α-淀粉酶與異淀粉酶水解：在蓮子淀粉中加入去離子水，配制成10-20 wt%的混合乳液，90℃水浴加熱糊化15 min后，先后添加α-淀粉酶與異淀粉酶對蓮子淀粉進(jìn)行雙酶酶解。
（2）高壓微射流均質(zhì)復(fù)合：單硬脂酸甘油酯以重量比1:50比例溶于體積濃度50%的乙醇溶液中，之后轉(zhuǎn)移至步驟（1）酶解得到的淀粉乳液中，采用高壓微射流均質(zhì)處理；
（3）短時(shí)低溫回生結(jié)晶：將步驟（2）處理后的混合乳液放置在4℃溫度下重結(jié)晶，生成蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒懸浮液。
（4）水洗離心：步驟（3）得到的納米顆粒懸浮液中加入4-5倍體積的蒸餾水，然后以6000rmp/min離心15 min，棄去下沉沉淀，收集上層懸浮液。
（5）冷凍干燥及粉碎包裝：將步驟（4）清洗得到的上層懸浮液用托盤承裝，快速冷凍，待完全凍結(jié)后，進(jìn)行冷凍干燥16h，粉碎過80目篩，得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，以自封袋包裝。
步驟（1）所述的雙酶酶解處理是指先添加基于淀粉質(zhì)量300-500U/g耐高溫α-淀粉酶，酶解2-3 h；之后，待樣液冷卻至25℃時(shí)添加基于淀粉質(zhì)量50-100U/g的異淀粉酶，酶解8-12h；
步驟（2）所述的脂質(zhì)為單硬酯酸甘油酯，其HLB值為2-3，添加量為淀粉總質(zhì)量的1-3%；復(fù)合均質(zhì)壓力為120-180MPa，均質(zhì)時(shí)間為5-10 min
步驟（3）所述的回生重結(jié)晶時(shí)間為4-8h。
本發(fā)明生產(chǎn)得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，其粒徑為60-120 nm；生產(chǎn)得率與傳統(tǒng)酸解技術(shù)（約15%）相比，可顯著提高30-45%。
本發(fā)明的有益效果：
1）本發(fā)明采用α-淀粉酶與異淀粉酶協(xié)同酶解技術(shù)，切割蓮子支鏈淀粉側(cè)鏈分支，形成大量直鏈淀粉，進(jìn)而提高了脂質(zhì)與蓮子淀粉的復(fù)合程度。
2）本發(fā)明采用高壓微射流均質(zhì)復(fù)合以及短時(shí)低溫回生結(jié)晶技術(shù)能顯著降解淀粉鏈段長度，形成納米級的復(fù)合物微晶，提高了納米顆粒的得率。
3）與傳統(tǒng)酸解方法相比可顯著提高納米顆粒得率30-45%，粒徑分布在60-120 nm。
4）本發(fā)明采用酶法與物理法相結(jié)合，生產(chǎn)淀粉復(fù)合物納米顆粒，有利于縮短制備周期，適合工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。
附圖說明
圖1 是實(shí)施例4制得的蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米微晶的X衍射圖。
具體實(shí)施方式
通過以下具體實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是實(shí)施例僅用于說明，并不能限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，具體步驟為：
（1）α-淀粉酶與異淀粉酶水解：在50.0g 蓮子淀粉中加入去離子水，配制成10 wt%的淀粉乳液；90℃水浴加熱糊化15 min后，添加基于淀粉質(zhì)量500U/g耐高溫α-淀粉酶，酶解3 h；之后，待樣液冷卻至25℃時(shí)添加基于淀粉質(zhì)量80 U/g的異淀粉酶，酶解10 h。待酶解結(jié)束后，高溫滅酶處理，密閉容器承裝備用；
（2）高壓微射流均質(zhì)復(fù)合：0.50g單硬脂酸甘油酯溶于25g體積濃度為 50%的乙醇溶液中，之后轉(zhuǎn)移至已經(jīng)酶解備用的蓮子淀粉乳液中，采用高壓微射流均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理，調(diào)節(jié)壓力為120MPa，均質(zhì)時(shí)間為5 min。
（3）短時(shí)低溫回生結(jié)晶：將均質(zhì)處理得到的混合乳液放置在4℃溫度下進(jìn)行重結(jié)晶8h，生成蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒懸浮液。
（4）水洗離心：向納米顆粒懸浮液中加入4倍體積的蒸餾水，然后以6000rmp/min離心15 min，棄去下沉沉淀，收集上層懸浮液。
（5）冷凍干燥及粉碎包裝：將水洗離心后得到的上層懸浮液用托盤承裝，快速冷凍，待完全凍結(jié)后，進(jìn)行冷凍干燥16h，粉碎過80目篩，得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，以自封袋包裝。
凍干結(jié)束后計(jì)算蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的得率為53%。
實(shí)施例2
一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，具體步驟為：
（1）α-淀粉酶與異淀粉酶水解：在50.0g 蓮子淀粉中加入去離子水，配制成10 wt%的淀粉乳液；90℃水浴加熱糊化15 min后，添加基于淀粉質(zhì)量400U/g耐高溫α-淀粉酶，酶解3 h；之后，待樣液冷卻至25℃時(shí)添加基于淀粉質(zhì)量100 U/g的異淀粉酶，酶解12 h。待酶解結(jié)束后，高溫滅酶處理，密閉容器承裝備用；
（2）高壓微射流均質(zhì)復(fù)合：0.60g單硬脂酸甘油酯溶于30g 體積濃度為50%的乙醇溶液中，之后轉(zhuǎn)移至已經(jīng)酶解備用的蓮子淀粉乳液中，采用高壓微射流均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理，調(diào)節(jié)壓力為140MPa，均質(zhì)時(shí)間為10 min。
（3）短時(shí)低溫回生結(jié)晶：將均質(zhì)處理得到的混合乳液放置在4℃溫度下進(jìn)行重結(jié)晶6h，生成蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒懸浮液。
（4）水洗離心：向納米顆粒懸浮液中加入5倍體積的蒸餾水，然后以6000rmp/min離心15 min，棄去下沉沉淀，收集上層懸浮液。
（5）冷凍干燥及粉碎包裝：將水洗離心后得到的上層懸浮液用托盤承裝，快速冷凍，待完全凍結(jié)后，進(jìn)行冷凍干燥16 h，粉碎過80目篩，得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，以自封袋包裝。
凍干結(jié)束后計(jì)算蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的得率為50%。
實(shí)施例3
一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，具體步驟為：
（1）α-淀粉酶與異淀粉酶水解：在50.0g 蓮子淀粉中加入去離子水，配制成10 wt%的淀粉乳液；90℃水浴加熱糊化15 min后，添加基于淀粉質(zhì)量500U/g耐高溫α-淀粉酶，酶解3 h；之后，待樣液冷卻至25℃時(shí)添加基于淀粉質(zhì)量60 U/g的異淀粉酶，酶解10 h。待酶解結(jié)束后，高溫滅酶處理，密閉容器承裝備用；
（2）高壓微射流均質(zhì)復(fù)合：0.50g單硬脂酸甘油酯溶于25g 體積濃度為50%的乙醇溶液中，之后轉(zhuǎn)移至已經(jīng)酶解備用的蓮子淀粉乳液中，采用高壓微射流均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理，調(diào)節(jié)壓力為160MPa，均質(zhì)時(shí)間為5 min。
（3）短時(shí)低溫回生結(jié)晶：將均質(zhì)處理得到的混合乳液放置在4℃溫度下進(jìn)行重結(jié)晶4h，生成蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒懸浮液。
（4）水洗離心：向納米顆粒懸浮液中加入4倍體積的蒸餾水，然后以6000rmp/min離心15 min，棄去下沉沉淀，收集上層懸浮液。
（5）冷凍干燥及粉碎包裝：將水洗離心后得到的上層懸浮液用托盤承裝，快速冷凍，待完全凍結(jié)后，進(jìn)行冷凍干燥16h，粉碎過80目篩，得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，以自封袋包裝。
凍干結(jié)束后計(jì)算蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的得率為54%。
實(shí)施例4
一種蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的加工方法，具體步驟為：
（1）α-淀粉酶與異淀粉酶水解：在50.0g 蓮子淀粉中加入去離子水，配制成10 wt%的淀粉乳液；90℃水浴加熱糊化15 min后，添加基于淀粉質(zhì)量500U/g耐高溫α-淀粉酶，酶解3 h；之后，待樣液冷卻至25℃時(shí)添加基于淀粉質(zhì)量100 U/g的異淀粉酶，酶解10 h。待酶解結(jié)束后，高溫滅酶處理，密閉容器承裝備用；
（2）高壓微射流均質(zhì)復(fù)合：0.50g單硬脂酸甘油酯溶于25g 體積濃度為50%的乙醇溶液中，之后轉(zhuǎn)移至已經(jīng)酶解備用的蓮子淀粉乳液中，采用高壓微射流均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理，調(diào)節(jié)壓力為180MPa，均質(zhì)時(shí)間為5 min。
（3）短時(shí)低溫回生結(jié)晶：將均質(zhì)處理得到的混合乳液放置在4℃溫度下進(jìn)行重結(jié)晶6h，生成蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒懸浮液。
（4）水洗離心：向納米顆粒懸浮液中加入4倍體積的蒸餾水，然后以6000rmp/min離心15 min，棄去下沉沉淀，收集上層懸浮液。
（5）冷凍干燥及粉碎包裝：將水洗離心后得到的上層懸浮液用托盤承裝，快速冷凍，待完全凍結(jié)后，進(jìn)行冷凍干燥16h，粉碎過80目篩，得到蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒，以自封袋包裝。
凍干結(jié)束后計(jì)算蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米顆粒的得率為60%。
測定實(shí)施例1-4所得的蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米微晶的粒徑分布，結(jié)果如表1所示：
表1 蓮子淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物納米微晶的粒徑分布
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。