一种淀粉-枸杞色素复合物的制备方法

技术领域

本发明属于食品领域，涉及一种淀粉-枸杞色素复合物的制备方法及其作为一种可提高单一枸杞粉的稳定性的食品添加剂的应用。

背景技术

枸杞(Lycium barbarum L)是茄科类(Sloanaceae)枸杞属常年生的木本植物。枸杞的药理作用主要有：对免疫功能的调节与促进作用；抗肿瘤作用；抗衰老作用；降血糖作用及降血脂作用。枸杞具备多种药理效用和生理功能，与其具有的生物活性物质密不可分。枸杞果实中含有大量复杂的色素成分，主要包括类胡萝卜素、隐黄质和玉米黄质。这些色素物质多为脂溶性不溶于水的色素，在高温、光照及与空气接触的环境下贮存不稳定，且直接食用生物利用度低。

干枸杞放置时间过长会出现颜色变黑的现象，其原因是枸杞中含有大量的酚类物质，长期放置后，酚类物质被慢慢氧化成醌类化合物，导致枸杞出现发黑、发暗的现象。枸杞制粉后存在表面留有粘稠的糖液，吸湿速度快，返潮速度快，贮存后性状不稳定等不足。目前国内外关于制备枸杞干粉的方法主要包括：自然日晒、热风干燥、真空冷冻升华干燥(徐昊，张喜康，颉向红，等.不同干制方式对枸杞粉吸湿过程中水分变化的影响[J].食品与发酵工业，2019，45(5)：151-156)研究表明，对枸杞进行自然日晒处理所需时间过长，热风干燥处理的枸杞粉末容易造成枸杞中的生物活性物质减少。CN106307545A公开了一种枸杞叶冻干粉的制备方法，采用冷冻干燥的方法将枸杞叶制备成冻干粉。CN105077048A公开了一种枸杞鲜果全果冻干粉的制备及其制剂，将枸杞果汁与果渣分别处理为冻干粉，缺少起保护作用的主体分子物质。CN109198606A公开了一种枸杞子干粉的制备方法，使用麦芽糊精做载体并采用冷冻干燥法制得。采用麦芽糊精作为包合材料与小分子物质接触不紧密，质地较为松散。

淀粉-枸杞色素复合物的制作方法简易安全且能有效提高枸杞粉的贮存稳定性，使其在加工中性状稳定，不易结块。利用直链淀粉特殊的螺旋空腔结构，通过预糊化处理，将枸杞中的脂溶性色素成分与淀粉复合，有效保留枸杞中的生物活性物质，提高枸杞的贮存稳定性，降低运输成本，而且能丰富枸杞产品的种类。

发明内容

本发明的目的在于利用破壁法制备淀粉-枸杞色素复合物，提供其能改善枸杞粉吸湿结块以及提高枸杞粉贮藏稳定性的方法。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

淀粉-枸杞色素复合物的制备采用破壁法，具体操作步骤如下：

(1)挑拣颗粒完整无腐烂的干枸杞，清洗干净，按照枸杞干重与蒸馏水1∶10的质量体积比加入蒸馏水，浸泡2h使其充分溶胀；

(2)固定淀粉的质量，按照淀粉和枸杞干重1∶1～1∶3的质量比(g/g)混合并置于破壁机的容器中，设定破壁机的转速范围为12000r/min～24000r/min，在密闭条件下破壁处理0.5h～2.0h；

(3)将破壁处理后的淀粉和枸杞混合物转移到不锈钢容器中，然后在-80℃的冰箱中预冷冻24h，在38.5kPa真空度下冷冻干燥36h，研磨后过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

本发明通过对预糊化淀粉、淀粉与枸杞粉的物理混合物、枸杞粉、淀粉-枸杞色素复合物的热重分析，表明淀粉-枸杞色素复合物能增加枸杞粉中有效成分的热稳定性。

本发明通过对玉米原淀粉、预糊化玉米淀粉、枸杞粉、淀粉-枸杞色素复合物的扫描电镜分析表明，预糊化淀粉对照，表面呈片状，已无淀粉颗粒形状，表明在加热过程中，淀粉颗粒无定形区吸水溶胀，结晶区遭到破坏，枸杞粉呈不规则的颗粒状，通过超高速切割和粉碎后的淀粉-枸杞色素复合物的扫描电镜图表面呈层叠片状，表面有大量微孔，附着碎片状小颗粒。

本发明通过对淀粉-枸杞色素复合物的稳定性分析表明，在4℃～50℃温度的范围内、有氧气或隔绝氧气的情况下、以及光照和避光的条件下，该复合物的形成可以提高枸杞色素的稳定性，其色素的保留率均高于单一枸杞粉的色素的保留率。

本发明的优点和积极效果是：

(1)本发明首次选用预糊化淀粉作为主体来包埋客体枸杞中的有效成分，使枸杞中的小分子物质包埋于直链淀粉的螺旋空腔中，成为淀粉-枸杞色素复合物，改善了枸杞粉体容易吸水结块的特性，提高了枸杞的贮存稳定性，能更方便地应用于食品医药等行业。

(2)淀粉-枸杞色素复合物有效保护了枸杞中的有效成分，提高了生物利用度，并具有一定的缓释作用。

(3)淀粉-枸杞色素复合物的制备采用破壁法，且直接用淀粉作为微胶囊壁材包埋枸杞中的小分子物质，该制备方法操作简单，可控性强，操作成本低。

(4)淀粉-枸杞色素复合物制备过程中未添加任何有毒有害溶剂，没有有机溶剂残留，且淀粉产量高，廉价易得，绿色环保经济，可应用范围广。

附图说明

图1直链淀粉包合客体分子的结构模型；

图2预糊化玉米淀粉(A)、枸杞粉(B)、淀粉枸杞粉物理混合物(C)、淀粉-枸杞色素复合物(D)的热重分析曲线。

图3玉米原淀粉(A)、预糊化玉米淀粉(B)、枸杞粉(C)、淀粉-枸杞色素复合物(D)的扫描电镜照片。

图4玉米原淀粉(A)、预糊化玉米淀粉(B)、枸杞粉(C)、淀粉-枸杞色素复合物(D)的X-射线衍射图谱。

图5质量比10∶1的淀粉-枸杞色素复合物(A)、质量比5∶1的淀粉-枸杞色素复合物(B)、质量比2∶1的淀粉-枸杞色素复合物(C)、质量比1∶1淀粉-枸杞色素复合物(D)、质量比2∶1的淀粉-枸杞粉物理混合物(E)、玉米原淀粉(F)的碘结合特性图。

图6淀粉-枸杞色素复合物室温敞口放置0天(A

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

以下实验步骤应用于整个实施例中：

淀粉-枸杞色素复合物中以枸杞色素为代表的枸杞中的主要小分子成分含量的测定采用分光光度法。具体操作如下：

(1)精密称取0.200g淀粉-枸杞色素复合物，置于10mL离心管中，加入9mL石油醚洗涤表面未包埋的物质，充分震荡后静置15min，于6000r/min下离心10min。收集上清液用石油醚定容，然后用分光光度法在450nm处测定其吸光值。

(2)采用外标法计算复合物中枸杞色素的含量，配制不同浓度的β-胡萝卜素作为枸杞色素测量指标测量其吸光值，得标准曲线方程为Y＝0.2366X-0.0032(R

下面结合实例对本发明进行进一步阐述。

实施例1

分别称取24.0g预糊化玉米淀粉和24.0g枸杞，将枸杞和预糊化淀粉投入破壁机中，密闭条件下每隔5min以12000r/min，高速剪切分散5min，保证总混合时间为2h。将所得样品置于-80℃冰箱预冻24h，真空冷冻干燥36h，研磨过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

通过对复合物中枸杞色素的含量测定，复合物中枸杞色素含量为1000.12μg/g，包埋率为78.77％。

实施例2

分别称取24.0g预糊化玉米淀粉和24.0g枸杞，将枸杞和预糊化淀粉投入破壁机中，密闭条件下每隔5min以16000r/min，高速剪切分散5min，保证总混合时间为1h。将所得样品置于-80℃冰箱预冻24h，真空冷冻干燥36h，研磨过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

通过对复合物中枸杞色素的含量测定，复合物中枸杞色素含量为974.16μg/g，包埋率为76.72％。

实施例3

分别称取24.0g预糊化马铃薯淀粉和24.0g枸杞，将枸杞和预糊化淀粉投入破壁机中，密闭条件下每隔5min以12000r/min，高速剪切分散5min，保证总混合时间为1h。将所得样品置于-80℃冰箱预冻24h，真空冷冻干燥36h，研磨过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

通过对复合物中枸杞色素的含量测定，复合物中枸杞色素含量为880.47μg/g，包埋率为69.34％。

实施例4

分别称取24.0g预糊化马铃薯淀粉和48.0g枸杞，将枸杞和预糊化淀粉投入破壁机中，密闭条件下每隔5min以12000r/min，高速剪切分散5min，保证总混合时间为1h。将所得样品置于-80℃冰箱预冻24h，真空冷冻干燥36h，研磨过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

通过对复合物中枸杞色素的含量测定，复合物中枸杞色素含量为1045.16μg/g，包埋率为39.60％。

实施例5

分别称取24.0g预糊化大米淀粉和72.0g枸杞，将枸杞和预糊化淀粉投入破壁机中，密闭条件下每隔5min以24000r/min，高速剪切分散5min，保证总混合时间为0.5h。将所得样品置于-80℃冰箱预冻24h，真空冷冻干燥36h，研磨过100目筛，得到淀粉-枸杞色素复合物。

通过对复合物中枸杞色素的含量测定，复合物中枸杞色素含量为1074.72μg/g，包埋率为41.54％。

实施例6贮存温度对淀粉-枸杞色素复合物稳定性的影响

分别准确称取1.00g淀粉与枸杞质量比(g/g)分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3的淀粉-枸杞色素复合物以及枸杞粉对照品，用透明袋真空包装，分别置于冷藏条件(4℃)、常温条件(25℃)、高温条件(50℃)下避光保存，于第0、2、4、8、12天取出部分测其枸杞色素的含量，观察贮存温度对淀粉-枸杞色素稳定性的影响。结果见表1。结果表明，高温会破坏复合物及枸杞粉中的枸杞色素，但枸杞色素在有淀粉保护的条件下降解破坏的缓慢，淀粉-枸杞色素复合物的稳定性高于枸杞色素，且淀粉-枸杞色素复合物更适宜在低温或常温下贮存。

表1不同质量比淀粉-枸杞色素复合物、枸杞粉不同贮存温度下稳定性结果

实施例7氧气条件对淀粉-枸杞色素复合物稳定性的影响

分别准确称取1.00g淀粉与枸杞质量比分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3的淀粉-枸杞色素复合物以及枸杞粉对照品，室温下分别置于真空包装和敞口自封袋中避光保存，于第0、2、4、8、12天取出测其枸杞色素的含量，观察氧气条件对淀粉-枸杞色素稳定性的影响。结果见表2。结果发现，有氧气接触的条件下会更容易破坏枸杞色素，降低枸杞色素的含量，淀粉-枸杞色素复合物中枸杞色素的含量高于枸杞粉中枸杞色素的含量，因此缺氧条件下贮存此复合物更佳。

表2不同质量比淀粉-枸杞复合物、枸杞粉不同氧气条件下稳定性结果

实施例8光照条件对淀粉-枸杞色素复合物稳定性的影响

分别准确称取1.00g淀粉与枸杞质量比分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3的淀粉-枸杞色素复合物以及枸杞粉对照品，室温下置于暗处(黑塑料袋包裹)和照明灯下保存，于第0、2、4、8、12天取出测其枸杞色素的含量，观察温度对淀粉-枸杞色素稳定性的影响。结果见表3。结果发现，光照条件下会更容易破坏枸杞色素，降低枸杞色素的含量，淀粉-枸杞色素复合物中枸杞色素的含量高于枸杞粉中枸杞色素的含量，因此避光条件下贮存此复合物更佳。

表3不同质量比淀粉-枸杞色素复合物、枸杞粉不同光照条件下稳定性结果