[發(fā)明專利]一種制備丁酸酯淀粉的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811376032.6
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN109400725B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪雁;戴棟棟;顧正彪;程力;李兆豐;李才明
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08B31/04
• 分類號(hào): C08B31/04;A23L29/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種制備丁酸酯淀粉的方法，屬于變性淀粉制備和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域和農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以淀粉為主要原料，通過與丁酸酐酯化，實(shí)現(xiàn)了丁酸的穩(wěn)態(tài)化，在胃液中少量釋放，說明丁酸與淀粉酯化后形成抗性淀粉能很好地避免在小腸中吸收，抵御刷狀緣，分泌酶的消化，在大腸中選擇性釋放其小分子有效載荷，且抗性淀粉通過腸道中的微生物發(fā)酵產(chǎn)生更多的短鏈脂肪酸和對益生菌，不但提高了丁酸的生物利用率，也擴(kuò)大了淀粉的使用范圍。與其他丁酸產(chǎn)品相比，丁酸酯淀粉無臭味，酯化后的淀粉形成抗性淀粉，可以將丁酸傳遞到達(dá)腸道后端，通過腸道中的微生物發(fā)酵和細(xì)菌酯酶的分解生成丁酸及其他短鏈脂肪酸，并增加益生菌的含量，屬于益生元。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備丁酸酯淀粉的方法，屬于變性淀粉制備和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域和農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

丁酸是一種短鏈脂肪酸，具有維護(hù)腸道健康、增強(qiáng)機(jī)體免疫、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抗氧化等多重生理功能。丁酸被結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞吸收后，可被轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)一步代謝或被結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞用作能源物質(zhì)消耗，其最終代謝產(chǎn)物為酮體和二氧化碳，為腸黏膜細(xì)胞提供75％左右的能量。幾乎所有的丁酸都能被腸上皮細(xì)胞吸收利用。同位素示蹤法發(fā)現(xiàn)，丁酸能進(jìn)入總血液循環(huán)，此外，在外周組織中，丁酸能被迅速氧化用于脂肪合成，也可進(jìn)入乳腺合成乳脂。丁酸進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)后分解為丁酸根離子和氫離子，隨著胞內(nèi)氫離子濃度提升，對氫離子耐受性差的細(xì)菌如沙門氏菌、大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌等大量消亡，而抗酸性的乳酸桿菌等有益菌得以存活，有效調(diào)節(jié)了胃腸道有益菌和有害菌之間的平衡，減少動(dòng)物腹瀉，起到部分替代抗生素的作用，即腸道菌群平衡得到改善。

盲腸和結(jié)腸是生成短鏈脂肪酸的主要腸段，口服的短鏈脂肪酸在近端的腸道可全部被吸收，不能到達(dá)大腸。而且丁酸具有刺激的臭味，口服丁酸具有不良的感官特性，循環(huán)半衰期短，被近端小腸吸收等缺點(diǎn)。

已有的針對丁酸的改性方法存在弊端，例如，丁酸鹽較為穩(wěn)定，但丁酸鈉是進(jìn)入機(jī)體后在胃中解離速度很快，很難到達(dá)小腸和大腸，不能在整個(gè)消化道中有效發(fā)揮作用且有刺激性臭味；包膜丁酸鈉雖然有效減少丁酸鈉對消化道的刺激，并且可以阻斷丁酸鈉與飼料中其他組分之間的化學(xué)反應(yīng)，質(zhì)量穩(wěn)定，使用方便，但包膜技術(shù)工藝復(fù)雜，成本高昂；棕櫚油硬脂、植物油脂(氫化飽和油脂)包被顆粒，但需要機(jī)體脂肪消化功能好；玉米糖漿或淀粉包被顆粒，水溶性包被，無法到達(dá)腸道后端；通過噴霧等方法對丁酸進(jìn)行包埋無法解決未包埋的丁酸臭味等缺陷，會(huì)影響最終產(chǎn)品的感官質(zhì)量。

抗性淀粉RS作為一種新型食品添加物，與膳食纖維具有相似的生理功能。RS₄主要指經(jīng)過加入化學(xué)基團(tuán)等化學(xué)改性后，引入新的化學(xué)官能團(tuán)，淀粉分子一級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生的抗酶解作用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種制備丁酸酯淀粉的方法，解決了丁酸臭味大，揮發(fā)性大，在人體內(nèi)的半衰期短，消化吸收速度快，易被酶解和微生物降解，生物利用率低的缺點(diǎn)。

本發(fā)明提供了一種制備丁酸酯淀粉的方法，在淀粉乳中加入酯化劑進(jìn)行反應(yīng)。所述酯化劑包含丁酸酐、丁酸酐丁酸混合物、丁烯酮、丁酸、三丁酸甘油酯一種或者多種。

進(jìn)一步的，淀粉乳的淀粉原料包括玉米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉、大米淀粉、高直鏈玉米淀粉中的任意一種或多種。

進(jìn)一步的，淀粉乳中淀粉的質(zhì)量濃度為25-40％。

進(jìn)一步的，反應(yīng)溫度為30～70℃。

進(jìn)一步的，在加入酯化劑之前還包括調(diào)節(jié)pH的步驟，調(diào)節(jié)pH至7.5～8.5。

進(jìn)一步的，使用堿金屬氫氧化物(氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸氫鈉、磷酸氫鈉等)調(diào)節(jié)pH，氫氧化鈉溶液的濃度為0.7～0.75mol/L。

進(jìn)一步的，酯化劑的添加量為淀粉原料質(zhì)量的5～100％。