[发明专利]一种制备丁酸酯淀粉的方法

说明书

本发明公开了一种制备丁酸酯淀粉的方法，属于变性淀粉制备和应用技术领域和农产品深加工技术领域。本发明以淀粉为主要原料，通过与丁酸酐酯化，实现了丁酸的稳态化，在胃液中少量释放，说明丁酸与淀粉酯化后形成抗性淀粉能很好地避免在小肠中吸收，抵御刷状缘，分泌酶的消化，在大肠中选择性释放其小分子有效载荷，且抗性淀粉通过肠道中的微生物发酵产生更多的短链脂肪酸和对益生菌，不但提高了丁酸的生物利用率，也扩大了淀粉的使用范围。与其他丁酸产品相比，丁酸酯淀粉无臭味，酯化后的淀粉形成抗性淀粉，可以将丁酸传递到达肠道后端，通过肠道中的微生物发酵和细菌酯酶的分解生成丁酸及其他短链脂肪酸，并增加益生菌的含量，属于益生元。

技术领域

本发明涉及一种制备丁酸酯淀粉的方法，属于变性淀粉制备和应用技术领域和农产品深加工技术领域。

背景技术

丁酸是一种短链脂肪酸，具有维护肠道健康、增强机体免疫、诱导肿瘤细胞凋亡、抗氧化等多重生理功能。丁酸被结肠黏膜上皮细胞吸收后，可被转运至肝脏进一步代谢或被结肠黏膜上皮细胞用作能源物质消耗，其最终代谢产物为酮体和二氧化碳，为肠黏膜细胞提供75％左右的能量。几乎所有的丁酸都能被肠上皮细胞吸收利用。同位素示踪法发现，丁酸能进入总血液循环，此外，在外周组织中，丁酸能被迅速氧化用于脂肪合成，也可进入乳腺合成乳脂。丁酸进入细菌细胞内后分解为丁酸根离子和氢离子，随着胞内氢离子浓度提升，对氢离子耐受性差的细菌如沙门氏菌、大肠杆菌和梭状芽孢杆菌等大量消亡，而抗酸性的乳酸杆菌等有益菌得以存活，有效调节了胃肠道有益菌和有害菌之间的平衡，减少动物腹泻，起到部分替代抗生素的作用，即肠道菌群平衡得到改善。

盲肠和结肠是生成短链脂肪酸的主要肠段，口服的短链脂肪酸在近端的肠道可全部被吸收，不能到达大肠。而且丁酸具有刺激的臭味，口服丁酸具有不良的感官特性，循环半衰期短，被近端小肠吸收等缺点。

已有的针对丁酸的改性方法存在弊端，例如，丁酸盐较为稳定，但丁酸钠是进入机体后在胃中解离速度很快，很难到达小肠和大肠，不能在整个消化道中有效发挥作用且有刺激性臭味；包膜丁酸钠虽然有效减少丁酸钠对消化道的刺激，并且可以阻断丁酸钠与饲料中其他组分之间的化学反应，质量稳定，使用方便，但包膜技术工艺复杂，成本高昂；棕榈油硬脂、植物油脂(氢化饱和油脂)包被颗粒，但需要机体脂肪消化功能好；玉米糖浆或淀粉包被颗粒，水溶性包被，无法到达肠道后端；通过喷雾等方法对丁酸进行包埋无法解决未包埋的丁酸臭味等缺陷，会影响最终产品的感官质量。

抗性淀粉RS作为一种新型食品添加物，与膳食纤维具有相似的生理功能。RS₄主要指经过加入化学基团等化学改性后，引入新的化学官能团，淀粉分子一级、二级结构发生改变，从而产生的抗酶解作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制备丁酸酯淀粉的方法，解决了丁酸臭味大，挥发性大，在人体内的半衰期短，消化吸收速度快，易被酶解和微生物降解，生物利用率低的缺点。

本发明提供了一种制备丁酸酯淀粉的方法，在淀粉乳中加入酯化剂进行反应。所述酯化剂包含丁酸酐、丁酸酐丁酸混合物、丁烯酮、丁酸、三丁酸甘油酯一种或者多种。

进一步的，淀粉乳的淀粉原料包括玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、高直链玉米淀粉中的任意一种或多种。

进一步的，淀粉乳中淀粉的质量浓度为25-40％。

进一步的，反应温度为30～70℃。

进一步的，在加入酯化剂之前还包括调节pH的步骤，调节pH至7.5～8.5。

进一步的，使用碱金属氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸氢钠、磷酸氢钠等)调节pH，氢氧化钠溶液的浓度为0.7～0.75mol/L。

进一步的，酯化剂的添加量为淀粉原料质量的5～100％。