一种温和条件下RS5型抗性淀粉的合成方法

本发明涉及抗性淀粉制备，特别是涉及一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法。

背景技术：

1、抗性淀粉(rs)又称抗消化淀粉，是一种不易被人体小肠酶解消化的淀粉。富含抗性淀粉的食物具有多种生理功能，包括降低血糖、增加矿物质吸收、减少脂肪累积和预防结肠癌的作用。根据淀粉抗消化性的来源把抗性淀粉分为5种类型：rs1(物理包埋淀粉)、rs2(生淀粉颗粒)、rs3(老化淀粉)、rs4(化学改性淀粉)、rs5(淀粉-脂质复合物)，其中rs5作为最新被发现并定义的一类抗性淀粉，其淀粉与脂质的特殊结合构象使其与其他抗性淀粉有着本质上的区别，具有广阔的发展前景与开发潜力。

2、rs5型抗性淀粉也称淀粉-脂质复合物，是一种重要的淀粉衍生物，rs5型抗性淀粉形成的过程中，脂质的脂肪链可以通过氢键、疏水相互作用、范德华力等稳定在直链淀粉螺旋腔的内部，脂质的亲水基团由于空间位阻和静电斥力暴露在螺旋的外部，从而会影响淀粉的糊化、老化、酶解和冻融稳定性等，对食品的质构特性和营养品质等产生有益的影响；此外，淀粉-脂质复合物可以用来包埋一些不稳定的生物活性物质或者风味物质，在医药、保健食品、膜等领域都有着广阔的应用前景。

3、由于rs5型抗性淀粉具有广阔的应用前景，人工合成rs5已成为当下的研究热点。但目前国内外大多的合成过程中都以未经过改性的淀粉为原料，且需使用较多化学试剂和较高的反应温度，合成条件苛刻且耗时长、成本高。因此，亟待开发绿色高效的rs5型抗性淀粉合成的新工艺。

4、同时随着人们生活水平的提高，现今由于营养过剩引起的一系列代谢疾病正逐渐增加，人们对于调节饮食结构，减肥瘦身，控制淀粉和脂质摄入的需求也越来越显著。如果能够在人体消化道内让淀粉与人体内源性脂质结合产生rs5型抗性淀粉，便可以达到在不刻意削减食品摄入的前提下，减少人体对淀粉和脂质吸收的目的。同时产生的rs5型抗性淀粉还能进入结肠发挥肠道益生作用，进一步改善人体消化道功能，促进人体健康。因此，本发明提供了一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，能够在近似人体肠道的温和环境下令淀粉与脂肪酸结合制备rs5型抗性淀粉，解决了现有技术中合成rs5型抗性淀粉时需要高能耗和极端条件的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，先将天然淀粉原料进行结构改性得到改性淀粉，在温和条件下将改性淀粉与脂肪酸复合，所述温和条件的反应温度为20-60℃，反应的ph＝5-10，反应完成后醇洗、离心、烘干即得目标rs5型抗性淀粉。

3、优选的，改性淀粉与脂肪酸的质量比为2:1-20:1，反应温度为36-37℃，反应的ph＝7，反应的时间为4-6h。

4、优选的，脂肪酸包括棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、辛酸、己酸、葵酸、油酸、丁酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸中的一种或多种。

5、优选的，天然淀粉原料包括根茎类淀粉、禾谷类淀粉、豆类淀粉中的一种。

6、优选的，根茎类淀粉包括马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、山药淀粉中的一种，禾谷类淀粉包括玉米淀粉、小麦淀粉、荞麦淀粉、大米淀粉、糯米淀粉中的一种，豆类淀粉包括豌豆淀粉、绿豆淀粉、红豆淀粉中的一种。

7、优选的，结构改性为先将天然淀粉原料进行糊化，将其天然结构打开，产生无定形态，然后对糊化后的淀粉进行酶法改性、物理改性及化学改性中的一种或多种方法的多顺序组合的改性。

8、优选的，酶法改性使用的酶包括脱支酶、分支酶、淀粉酶中的一种或多种。

9、优选的，物理改性包括高温、高压、复热、微波及超声处理中一种或多种方式的联用。

10、优选的，化学改性包括酯化、醚化、交联等一种或多种改性方式的联用。

11、本发明的有益效果：

12、(1)本发明得到并使用的改性淀粉具有更多的v型单螺旋直链空腔，这种特殊的结构更易于与脂肪酸结合，能够降低其与脂肪酸结合的反应驱动力，摆脱高能条件，从而在近似于人体的温和条件下与脂肪酸合成rs5型抗性淀粉。

13、(2)本发明通过对淀粉结构的针对性设计，使其满足能在体内温和环境中与食源性脂质分子自发合成全新rs5型抗性淀粉的要求。从而达到在不刻意削减食品摄入的前提下，减少人体对淀粉和脂质吸收的目的。同时合成的rs5还能进入结肠发挥肠道益生作用，进一步改善人体消化道功能，促进人体健康。

14、(3)传统体外合成的rs5型抗性淀粉一般只用于功能性添加剂，发挥减少人体对淀粉消化吸收的单一功能，而通过本发明的方法合成的rs5型抗性淀粉，在不刻意降低食品中淀粉和脂质的含量以牺牲食物品质的前提下，通过“rs5型抗性淀粉的体内自发合成”策略获得“控碳水”、“控油脂”、“肠道益生”等多效健康目标的理念，实现了健康理念与功能的创新。

15、(4)本发明的合成方法能够在温和条件下合成rs5型抗性淀粉，且不需要添加过多化学试剂，复合条件简单，制备过程无污染且耗时较短，生产成本更低，有利于进行rs5的工业合成。

16、(5)本发明的合成方法可令rs5型抗性淀粉的合成发生在人体消化过程中，无需引入外源性脂质，直接吸附结合人体的内源性脂肪酸，转化成为对人体有益的rs5型抗性淀粉，达到消耗人体多余脂肪酸，减少人体对碳水和脂肪的吸收，并产生抗性淀粉的效果。因此具有调节饮食、纤体瘦身的作用，在功能性食品添加剂开发、保健食品的加工等领域有着广阔的应用前景。

17、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：先将天然淀粉原料进行结构改性得到改性淀粉，在温和条件下将改性淀粉与脂肪酸复合，所述温和条件的反应温度为20-60℃，反应的ph＝5-10，反应完成后醇洗、离心、烘干即得目标rs5型抗性淀粉。

2.根据权利要求1所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：改性淀粉与脂肪酸的质量比为2:1-20:1，反应的时间为4-6h。

3.根据权利要求1所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：脂肪酸包括棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、辛酸、己酸、葵酸、油酸、丁酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸以及人体消化过程中产生的多种内源性游离脂肪酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：天然淀粉原料包括根茎类淀粉、禾谷类淀粉、豆类淀粉中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：根茎类淀粉包括马铃薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、山药淀粉中的一种，禾谷类淀粉包括玉米淀粉、小麦淀粉、荞麦淀粉、大米淀粉、糯米淀粉中的一种，豆类淀粉包括豌豆淀粉、绿豆淀粉、红豆淀粉中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：结构改性为先将天然淀粉原料进行糊化，将其天然结构打开，产生无定形态，然后对糊化后的淀粉进行酶法改性、物理改性及化学改性中的一种或多种方法的多顺序组合的改性。

7.根据权利要求6所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：酶法改性使用的酶包括脱支酶、分支酶、淀粉酶中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：物理改性包括高温、高压、复热、微波及超声处理中一种或多种方式的联用。

9.根据权利要求6所述的一种温和条件下rs5型抗性淀粉的合成方法，其特征在于：化学改性包括酯化、醚化、交联中的一种或多种改性方式的联用。

技术总结本发明涉及抗性淀粉制备技术领域，特别是涉及一种温和条件下RS5型抗性淀粉的合成方法，先将天然淀粉原料进行结构改性得到改性淀粉，在温和条件下将改性淀粉与脂肪酸复合，所述温和条件的反应温度为20‑60℃，反应的pH＝5‑10，反应完成后醇洗、离心、烘干即得目标RS5型抗性淀粉。本发明采用上述技术方案能够在近似人体肠道的温和环境下令淀粉与脂肪酸结合制备RS5型抗性淀粉，解决了现有技术中合成RS5型抗性淀粉时需要高能耗和极端条件的问题。技术研发人员：郦金龙,王语淇,张倩倩,朱运平,范光森受保护的技术使用者：北京工商大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12