[發明專利]一種基于3D打印技術調節青稞淀粉消化性能的方法

有效

• 申請號: 201710295311.9
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106962896B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳玲;鄭波;鐘少文;李曉璽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A23L29/30
• 分類號: A23L29/30;A23L33/00;A23P30/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

本發明公開了一種基于3D打印技術調節青稞淀粉消化性能的方法，包括以下步驟：(1)將青稞淀粉與水混合后，加入食用油脂，充分攪勻后形成淀粉?油復合體系，所述青稞淀粉與水和油脂的質量比為1:(0.5～2):(0.2～1)；(2)將攪拌均勻后的淀粉?油復合體系加入到3D打印機的物料筒中，設定傳輸溫度50～100℃，保持10?30min后，在打印溫度150～210℃條件下，進行3D打印，得到具有3D立體形狀的青稞淀粉食品。本發明通過3D增材制造技術協同熱處理方式可智能化提高青稞淀粉的慢消化和抗消化性能，可提升青稞淀粉類食品的營養價值，滿足特殊人群的需要。

技術領域

本發明屬于淀粉修飾改性與營養調控領域，具體涉及一種基于3D打印技術調節青稞淀粉慢消化和抗消化性能的方法。

背景技術

淀粉是人類主要的能量來源，其消化性能對人體的健康有極大影響，與糖尿病、高血脂及肥胖癥等代謝疾病密切相關。淀粉根據消化性能不同可分為快消化淀粉、慢消化淀粉和抗消化淀粉。慢消化淀粉在人體內的消化速率緩慢，可以在人體中緩慢的釋放出葡萄糖，有利于人體血糖的穩定。抗消化淀粉是近年來被廣泛研究的新型功能物質，其雖然不能夠被小腸消化吸收為機體提供能量，但能作為膳食纖維被腸道微生物菌群發酵，產生短鏈脂肪酸，改善腸道菌群環境，降低直腸癌等疾病的生成率。最新研究表明，抗消化淀粉還與人體肥胖，糖尿病及調節人體免疫功能，提高人體健康水平有直接關系。

目前抗消化淀粉分為物理包埋淀粉(RS1)、抗消化淀粉顆粒(RS2)、老化淀粉(RS3)、改性淀粉(RS4)、淀粉-脂質復合物(RS5)5類。天然存在的RS1或RS2含量較少，原淀粉中抗消化淀粉含量很低，一般小于10％，其中以高直鏈玉米淀粉含量最高(約10％)，因此單靠從天然淀粉中提取分離RS1和RS2型抗消化淀粉是難以滿足應用需要。淀粉在凝沉時分子中由于氫鍵的作用而重新締合所生成的RS3及由于淀粉發生物理或化學變性引起結構變化而產生的RS4和淀粉與脂質復合物RS5是是當前提高淀粉中抗消化淀粉含量的主要途徑。Situ W.等人利用老化淀粉制備得到RS3抗消化淀粉，抗消化淀粉含量提高2-5倍，對于調控人體健康具有重要意義；Miao M.等人利用普魯蘭酶對淀粉進行脫支處理，低溫下重結晶，抗消化淀粉含量最多可提高4-5倍；Han J A等人在淀粉分子接枝辛烯基琥珀酸(OSA)，抗消化淀粉含量可達到13.9％-32.8％(Carbohydrate polymers,2007,67(3):366-374.)；WangH.等人對大米淀粉進行濕熱處理，使得抗消化淀粉含量提高2-4倍，可達29.6％(International journal of biological macromolecules,2016,88:1-8.)；RS5淀粉-脂質復合物(starch-lipid complexes)是指直鏈淀粉與脂質絡合形成的具有抗酶解能力的復合物，是近幾年才發展的一類抗消化淀粉。淀粉顆粒中存在單螺旋和雙螺旋兩種結構，在一定的條件下，淀粉鏈形成的空腔內部疏水端與脂質配體發生作用形成穩定的淀粉-脂質復合物。Chang F.等人利用月桂酸與玉米淀粉顆粒在水相高速剪切條件下形成RS5型抗消化結構，降低玉米淀粉消化性能。Ahmadi-Abhari等研究發現在慢消化淀粉中添加一定量的溶血卵磷脂，經加熱處理并冷卻240min后，生成對淀粉酶不敏感的淀粉-脂質復合物。目前，第五類抗消化淀粉“淀粉-脂質復合物”由于易在食品加工過程中通過食品主要組分淀粉和脂質復合形成而逐漸受到青睞。但當前抗消化淀粉的制備主要還是以高直鏈淀粉為原料，采用反復凝沉、濕熱加工處理，存在工藝復雜、成本高、產率低的問題，而普通淀粉通過酶法脫支、擠壓、高壓均質等方式與脂質復合而形成RS5則存在復合率低、裝備要求特殊等問題。

青稞作為我國青藏高原地區獨有的物種和最具高原特色的農作物，具有成分獨特，營養價值高等特點，近年來在營養健康食品領域受到極大關注。青稞中的β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖等多糖、酚類物質和植物甾醇等，均具有調節餐后血糖水平的營養功能。而作為青稞的主要成分的淀粉，約占整個胚乳的75％-80％，但其易被淀粉酶消化降解，因此會影響青稞粉調控血糖功能的發揮，這對開發淀粉類的功能營養食品存在巨大障礙。

發明內容