一种脉冲电场诱导的菊粉复合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脉冲电场诱导的菊粉复合物及其制备方法。该菊粉复合物制备方法包括：将菊粉的水溶液与原花青素的水溶液均匀混合得到混合溶液，经脉冲电场处理、超滤透析、浓缩、冷冻干燥后，得到所述菊粉复合物。本发明专利技术提出了通过制备复合物来改善菊粉结构和功能的思路；利用脉冲电场耦合超滤透析技术，最终得到的菊粉复合物可作为一种天然无毒副作用的功能性食品配料，整个制备过程绿色低碳环保。本发明专利技术基于脉冲电场诱导合成的菊粉复合物中，在优选条件下总酚含量比普通热反应增加了25％以上，具有更好的抗氧化活性和结构稳定性。

Inulin complex induced by pulsed electric field and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲电场诱导的菊粉复合物及其制备方法
本专利技术属于功能食品加工领域，更具体地，涉及一种脉冲电场诱导的菊粉复合物及其制备方法。
技术介绍
菊粉是一种可从自然界植物中获得的非消化性碳水化合物，其分子链主体是由D-果糖经β-糖苷键连接而成的链状多糖，根据端基的不同可以表示为两种形式：GFn型和Fn型，其中G为葡萄糖单元(Glucose)，F为果糖单元(Fructose)，n为菊粉的聚合度(2<n<60)。平均聚合度(degreeofpolymerization，DP)≤10的菊粉称为短链菊粉，平均DP≥23的菊粉称为长链菊粉。菊粉具有良好的水溶性、凝胶性、保湿性、稳定性和较好的口感、风味，能明显改善食品品质，提高食品营养、口感和保藏性。菊粉甜度较低，约为蔗糖的20％，人体摄入菊粉后，其在口腔、胃及小肠中基本不分解或吸收，产生很少的热量，不影响血糖水平，可作为糖尿病人可接受的潜在的新型甜味剂。除此之外，菊粉凝胶还具有良好的黏弹体流变学特性，表观性状类似于脂肪，具有与奶油相似的口感和外观，能改善食品组织状态，可在低能量食品中应用成为一种优良的脂肪替代品。然而，不同聚合度的菊粉对食品加工品质的影响存在较大差异性，在提高食品功能特性的同时也可能产生某些不需宜的感官或质构改变等，一定程度上限制了菊粉在食品中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种脉冲电场诱导的菊粉复合物及其制备方法，采用该方法制备的菊粉-原花青素复合体使菊粉的溶解性、分散性和稳定性等均显著提升，同时增加了体系的总酚含量，并具有更强的抗氧化活性，可在食品中广泛应用。本案专利技术人经研究发现，脉冲电场可促进原花青素(最优选荔枝果皮原花青素)与菊粉的体外相互作用，使菊粉对原花青素的吸附量提高25％以上。因此，本专利技术利用脉冲电场技术诱导菊粉复合物的合成，不仅能提高化学反应效率、提高原花青素的装载量，本身也是一种绿色低能耗的制备方法，在功能食品加工领域极具开发潜力。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种脉冲电场诱导的菊粉复合物制备方法，该菊粉复合物制备方法包括：将菊粉的水溶液与原花青素的水溶液均匀混合，经脉冲电场处理、超滤透析、浓缩、冷冻干燥后，得到所述菊粉复合物。根据本专利技术，在一个具体的实施方式中，所述菊粉水溶液的制备方法包括：将菊粉与纯水混合并在80℃水浴中加热至形成无色透明的菊粉水溶液。根据本专利技术，原花青素的水溶液中原花青素提取物的纯度＞95％。作为优选方案，所述菊粉的聚合度DP为10＜DP＜60。作为优选方案，所述原花青素为荔枝果皮原花青素。本专利技术中，相对于其他原花青素，采用荔枝果皮原花青素的有益之处在于，其是一种原花青素低聚体的混合物，同时包含了单体、二聚体和三聚体等(低聚体含量大于90％)，且结构清晰、活性极强。作为优选方案，混合溶液中，菊粉和原花青素的质量比为3-5:1，控制上述比例的有益之处在于，在此比例范围内，菊粉能最大程度的吸附原花青素。作为优选方案，脉冲电场处理的脉冲电场强度为6-30kV/cm，进一步优选为12-21kV/cm，最优选为13-14kV/cm。作为优选方案，脉冲电场处理的条件为：流速为1.25mL/s，半峰宽为50μs，频率为1.02KHz。作为优选方案，超滤透析的步骤包括：将经脉冲电场处理的反应液转入1KDa透析袋中，置于水中透析至达到动态平衡。透析优选使用纯水。判断标准是：当透析达到动态平衡时，水溶液在紫外280nm处吸光度值恒定。作为优选方案，冷冻干燥的步骤包括：将超滤透析后的溶液减压浓缩，以无水乙醇沉淀；离心回收沉淀物，经冷冻干燥后得到所述菊粉复合物。作为优选方案，离心的转速为5000-7000r/min，时间为15-25min。本专利技术的第二方面提供由上述的菊粉复合物制备方法制备得到的菊粉复合物。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术提出了通过制备复合物来改善菊粉结构和功能的思路；利用脉冲电场耦合超滤透析技术，最终得到的菊粉复合物可作为一种天然无毒副作用的功能性食品配料，整个制备过程绿色低碳环保。本专利技术基于脉冲电场诱导合成的菊粉复合物中，总酚含量在优选条件下比普通热反应增加了25％以上，具有更好的抗氧化活性和结构稳定性。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1示出了不同脉冲电场处理时菊粉对原花青素的吸附量。图2示出了菊粉、LPPC、未处理复合物、脉冲电场处理复合物和物理混合物的紫外光谱图。图3示出了菊粉、LPPC、脉冲电场处理复合物和物理混合物的DSC图。图4示出了菊粉、LPPC、未处理复合物、脉冲电场处理复合物和物理混合物的扫描电镜图。图5示出了菊粉、LPPC、脉冲电场处理复合物和物理混合物(左-右)对羟基自由基的清除率。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。实施例1：将菊粉(200mg)溶于100mL纯水并在80℃水浴中加热至无色透明，完全溶解后冷却至室温。同时，称取荔枝果皮原花青素(LPPC)50mg，配制为1mg·mL-1的溶液。将两种预处理的溶液充分混合后待用。在脉冲电场处理前，使用电导率仪测量混合溶液三次，控制电导率均值在1500μs/cm左右。排空脉冲电场系统中的空气，样品溶液由下端进入样品室处理。处理过程中，固定操作参数为流速1.25mL/s，半峰宽50μs，频率1.02KHz，处理3次；调节电场强度为6.7kV/cm。将处理后的混合溶液转入透析袋(MD45，1KDa)，再将透析袋放入装有3000mL纯水的烧杯透析48h，直至达到平衡。取出透析袋内的溶液，减压浓缩，再用三倍体积的无水乙醇沉淀浓缩液，离心(6000r/min，20min)回收沉淀物，经冷冻干燥后得到菊粉-原花青素复合物1。实施例2：将菊粉(200mg)溶于100mL纯水并在80℃水浴中加热至无色透明，完全溶解后冷却至室温。同时，称取LPPC50mg，配制为1mg·mL-1的溶液。将两种预处理的溶液充分混合后待用。排空脉冲电场系统中的空气，样品溶液由下端进入样品室处理。处理过程中，固定操作参数为流速1.25mL/s，半峰宽50μs，频率1.02KHz，处理3次；调节电场强度为13.3kV/cm。将处理后的混合溶液转入透析袋(MD45，1KDa)，再将透析袋放入装有3000mL纯水的烧杯透析48h，直至达到平衡。取出透析袋内的溶液，减压浓缩，再用三倍体积的无水乙醇沉淀浓缩液，离心(6000r/min，20min)回收沉淀物，经冷冻干燥后得到菊粉-原花青素复合物2。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲电场诱导的菊粉复合物制备方法，其特征在于，该菊粉复合物制备方法包括：/n将菊粉的水溶液与原花青素的水溶液均匀混合，经脉冲电场处理、超滤透析、浓缩、冷冻干燥后，得到所述菊粉复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电场诱导的菊粉复合物制备方法，其特征在于，该菊粉复合物制备方法包括：
将菊粉的水溶液与原花青素的水溶液均匀混合，经脉冲电场处理、超滤透析、浓缩、冷冻干燥后，得到所述菊粉复合物。


2.根据权利要求1所述的菊粉复合物制备方法，其中，
所述菊粉的聚合度DP为10＜DP＜60；
所述原花青素为荔枝果皮原花青素。


3.根据权利要求1所述的菊粉复合物制备方法，其中，
混合溶液中，菊粉和原花青素的质量比为3-5:1。


4.根据权利要求1所述的菊粉复合物制备方法，其中，
脉冲电场处理的脉冲电场强度为6-30kV/cm。


5.根据权利要求4所述的菊粉复合物制备方法，其中，
脉冲电场强度为12-21kV/cm。

【专利技术属性】
技术研发人员：祝振洲，李书艺，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42