[发明专利]基于金属有机骨架的抗性淀粉营养载体的制备方法及其产品

说明书

技术领域

本发明属于化学和食品加工技术领域，涉及一种食品级营养载体的制备方法，以及采用该方法制得的产品。

背景技术

抗性淀粉（resistant starch，RS）又称抗酶解淀粉及难消化淀粉，不能被小肠消化吸收，而在结肠中经微生物发酵生成短链脂肪酸。这些短链脂肪酸可通过结肠壁吸收进入血液提供能量，还能降低肠内pH，促进矿物质等微量营养素的吸收。抗性淀粉由于消化吸收慢，可延缓餐后血糖上升，且食用后不容易饥饿，有助于控制血糖平衡，特别适宜糖尿病患者食用。此外，抗性淀粉还具有改善便秘、降低血清胆固醇、防治心血管疾病、降脂减肥等保健作用。

辛烯基琥珀酸淀粉酯（Octenyl Succinic Anhydride Modified Starch，OSA-S）是将辛烯基琥珀酸酐（OSA）与淀粉经酯化反应制得的变性淀粉，其具有亲水的羧酸基团和疏水的烷基长链，与原生淀粉相比，具有亲水亲油的双亲性质，可作为乳化稳定剂、微胶囊壁材等，是近几年国内外变性淀粉研究开发的热点。我国于1997年批准其作为食品添加剂使用，2001年又扩大了其在食品中的使用范围，其用量可根据需求添加，无需控制。目前尚未见将辛烯基琥珀酸酐与抗性淀粉经酯化反应制得辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯并对其功能进行研究的文献报道。

金属有机骨架（Metal-organic framework，MOFs）材料是由金属离子或金属簇与有机配体自组装形成的具有周期性无限网络结构的晶态材料，其具有有机-无机杂化特性、结构上的有序性和可裁剪性、微孔性、特殊的光电磁性质等特点，目前已广泛用于气体储存和分离、药物缓释以及催化等领域。有研究表明，利用γ-环糊精（γ-CD）结构高度对称的特点，将其与氯化钾或苯甲酸钾反应，可制备出一种新型金属有机骨架材料，其安全无毒可食用，可用于食品工业和医疗技术领域。

迄今为止，尚未见基于辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯与金属有机骨架材料构建食品级营养载体的研究报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于利用辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯与金属有机骨架材料构建一种食品级营养载体，制备方法简单，所得载体具有良好的溶液自聚集性能，较单一的辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯与金属有机骨架材料更高的载荷量，能将营养素等功能物质以固态形式包埋其中，有效避免光照射、氧气、酸碱等的破坏，起到一定的缓释效果，同时抗性淀粉本身还具有较好的保健作用。

为达到上述目的，经研究，本发明提供如下技术方案：

1.基于金属有机骨架的抗性淀粉营养载体的制备方法，包括以下步骤：

A.辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯（OSA-RS）的制备：将抗性淀粉与无水乙醇按投料比为1.5-2g:1mL搅拌混匀并使抗性淀粉充分溶胀，再在搅拌条件下加入0.5-2g/mL辛烯基琥珀酸酐的无水乙醇溶液，抗性淀粉与辛烯基琥珀酸酐的重量比为1-4.5:1，调节pH至9.0-10.5，90-100℃水浴加热反应3-8小时；反应结束后，调节pH至中性，过滤，滤饼洗涤、干燥、粉碎，制得辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯；

B.金属有机骨架材料的制备：将γ-环糊精和苯甲酸钾按摩尔比为1:1-1.5溶于水中，过滤除去不溶物，按水与甲醇的体积比为1:1-2.5加入甲醇，混匀，通氮气鼓泡使甲醇和水自然挥发，析出结晶，过滤，洗涤，干燥，制得金属有机骨架材料；

C.基于金属有机骨架的抗性淀粉营养载体的制备：将步骤a制得的辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯与步骤b制得的金属有机骨架材料按摩尔比为6-10:1溶于水中，充分振荡使二者自聚集形成胶束，再超声分散，过滤，干燥，即得基于金属有机骨架的抗性淀粉营养载体。

优选的，所述步骤A是将抗性淀粉与无水乙醇按投料比为1.5g:1mL搅拌混匀并使抗性淀粉充分溶胀，再在搅拌条件下滴加2g/mL辛烯基琥珀酸酐的无水乙醇溶液，抗性淀粉与辛烯基琥珀酸酐的重量比为1:1，用0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH至9.5，100℃水浴加热反应3小时；反应结束后，用0.5mol/L盐酸溶液调节pH至中性，过滤，滤饼用无水乙醇洗涤、50℃以下干燥、粉碎，制得辛烯基琥珀酸抗性淀粉酯。

优选的，所述步骤B是将γ-环糊精和苯甲酸钾按摩尔比为1:1.1溶于水中，用纱布过滤除去不溶物，按水与甲醇的体积比为1:2加入甲醇，混匀，通氮气鼓泡使甲醇和水自然挥发，析出结晶，用纱布过滤，结晶用无水甲醇洗涤，自然风干，制得金属有机骨架材料。