一种高稳定性的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的加工方法与流程

本发明属于改性淀粉加工技术领域，具体涉及到一种莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的加工方法。

背景技术：

莲子作为我国重要优质的特产资源，由其制备的淀粉具有营养保健功能和药理活性，是一种良好的药食两用的功能性原料。

大豆卵磷脂又称为大豆磷脂，是一种生命基础物质，其不仅是构成人体生物膜的重要组成部分，并且作为一种不饱和脂肪酸，其分子结构中含有的亲水磷酸酯基团和亲油脂肪酸基团，具有预防心血管疾病，增强人体免疫力，辅助降血脂等功效。另有研究表明，大豆卵磷脂也是一类具有重要生理功能的类脂化合物和天然表面活性剂，对提高复合物的溶解性，维持复合物悬浮液稳定性，以及改善淀粉的良好质地和口感，具有显著的改善作用。

由于莲子淀粉属限制型膨胀淀粉，其理化特性具有溶解度低、凝沉性强等特点，这使得由纯莲子制备的莲子淀粉产品，大多在复溶后存在口感差、颗粒分散不均、营养价值较低等问题，限制其在食品工业中的应用。因此制备莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，不仅可改善莲子淀粉产品复溶于水溶液后的溶解性和凝沉稳定性，还可丰富产品的营养体系，提高产品的营养价值。

目前制备莲子淀粉-脂质复合物的方法主要有溶剂法、蒸煮法、高压处理法三种方法。例如发明专利“一种淀粉-c18脂肪酸复合物的制备方法”（cn105685962a），公开了一种以二甲基亚砜为溶剂制备淀粉-c18脂肪酸的方法，该方法不仅操作简单、成本较低，制备的淀粉-脂肪酸复合物产量可达到一个较高水平，但在生产工程中易造成有毒物质残留，存在较大的食品安全隐患，难以达到绿色、安全的食品理念。再如发明“一种淀粉-十八基阿魏酸复合物的制备方法”（cn106832015a），公开了一种采用喷射式蒸煮器制备淀粉-十八基阿魏酸复合物的方法。该方法能协助阿魏酸与直链淀粉形成复合物，并有着较高复合物产率，但其生产操作繁琐且耗能较高，无法适应工业化的连续性生产需求。因此为适应于工业化生产，开发一种安全环保、操作简单以及成本较低的新型加工复合方法是具有重要意义的。

本发明提供一种高稳定性莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的加工方法，该方法以莲子淀粉为原料，以大豆卵磷脂为配体物质：通过集成超微破碎技术和动态高压微射流均质技术，转化和降解从淀粉颗粒中释放出来的直链淀粉，使其充分与大豆卵磷脂发生复合作用的同时，利用液氮喷淋技术对其进行超低温处理，形成莲子淀粉-卵磷脂复合物悬浮液，相比于发明专利“一种低血糖指数莲子淀粉-脂质复合物的加工方法”（cn105694115a），公开的一种结合高压均质技术和低温冷却结晶技术制备莲子淀粉-单甘酯复合物的方法，该方法利用低温冷却结晶技术对淀粉溶液进行预冷，协助形成单螺旋v型微晶，但耗时较长且淀粉颗粒固化不完全。本发明运用液氮喷淋技术冷却溶液，可更快速地固化淀粉分子的网络结构，并协助其结晶区的形成，由其制备的淀粉-脂质复合物具有更优的凝沉稳定性。又如发明专利“一种高复合指数莲子直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法”（cn105831720a），公开的一种集成超微粉碎技术和超高压处理技术制备高复合指数的莲子淀粉-脂肪酸复合物的方法，该方法运用两种物理干法技术制备得到高复合率的淀粉-脂肪酸复合物。本发明综合运用振动式超微破碎技术和动态高压均质技术，结合物理干法和湿法，制备得到的淀粉-脂质复合物也可达到高水平的复合指数。

本发明联合干法、湿法和超低温处理制备淀粉-大豆卵磷脂复合物，不仅可极大改善原莲子淀粉凝沉稳定性，还可提升莲子淀粉-脂质复合物的产量，以及控制生产过程中物料的进料量，实现对莲子淀粉-卵磷脂复合物的连续生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高稳定性莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的加工方法，以莲子淀粉和大豆卵磷质为原料，经振动式超微破碎、高压微射流均质复合、液氮喷淋冷却结晶、水洗离心、冷冻干燥、粉碎包装的加工步骤，制备得到莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物。该方法集成超微破碎技术和动态高压微射流均质技术，结合物理干法和湿法，释放莲子淀粉颗粒中的直链淀粉，降解生成大量短链直链淀粉，与卵磷脂充分复合，显著提升复合指数；采用液氮喷淋技术对淀粉乳液进行超低温冷却，可快速固化莲子淀粉分子的网络结构，有助于淀粉微晶结构的形成。该方法不仅能改善原莲子淀粉凝沉稳定性，还可提高莲子淀粉复合物的复合指数和微晶比，得到的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物复合指数为55-70%，微晶比为50-60%，稳定指数为60-75%。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高稳定性的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，所用原料包括莲子淀粉和大豆卵磷脂，大豆卵磷脂的纯度为99%。

加工方法具体包括以下步骤：

（1）超微破碎；

（2）动态高压微射流均质；

（3）液氮喷淋冷却；

（4）水洗离心；

（5）冷冻干燥和粉碎包装。

步骤（1）所述超微破碎的具体方法为：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为0.8-1mpa，气流温度为4-8℃，变频电机转速6000-8000r/min，破碎时间为20-25min；粉碎后，加水配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳溶液。

步骤（2）所述动态高压微射流均质的具体方法为：将步骤（1）得到的莲子淀粉乳溶液与大豆卵磷脂混匀，室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为60-140mpa，循环次数为6-8次，即得到淀粉混合乳液；所述大豆卵磷脂的添加量为莲子淀粉乳溶液中莲子淀粉干基质量的1%。

步骤（3）所述液氮喷淋冷却的具体方法为，将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.2-0.4mpa，喷淋风速为4-6m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为16-20s，生成莲子淀粉-卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

步骤（4）所述水洗离心的具体方法为，在步骤（3）得到的冷却的重结晶悬浮液中加入悬浮液体积3-4倍的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

步骤（5）所述冷冻干燥和粉碎包装具体方法为：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明集成振动式超微粉碎技术和动态高压微射流均质技术，结合物理干法和湿法，生产莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物。该方法可显著释放莲子淀粉颗粒中的直链淀粉，降解生成大量短链直链淀粉，与大豆卵磷脂进行充分复合，使复合指数显著提升。此方法具有生产时间短、效率高、成本低等特点，适合工业化的连续性生产，同时也避免了有机试剂和生物酶的大量使用，确保了加工产品的安全性。

（2）液氮液氮喷淋技术对淀粉悬浮液进行超低温处理，使淀粉乳液中分散的网状分子因快速冷却难以聚合形成氢键，有效地固化分子的网络结构，有助于淀粉微晶结构的形成。该方法可抑制因高压均质产生的加热效应致使地淀粉颗粒回生，有效保持了莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物良好的质构品质，延长淀粉产品的保质期，同时耗能降低、生产时间短，节约成本。

（3）本发明生产得到的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，其复合指数为55-70%，微晶比为50-60%，稳定指数为60-75%。

附图说明

图1为实例4制备的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的x-衍射图

图2为复合指数（%）对比图，其中参照1：发明专利“一种具有抗消化功能的莲子淀粉-脂质复合物的制备方法”（cn105815760a）中莲子淀粉-脂质复合物的复合指数；参照2：发明专利“一种高复合指数莲子直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法”（cn105831720a）中莲子淀粉–脂肪酸复合物的复合指数；对比1：未经超微破碎处理（其他步骤与实例4相同）的复合指数；对比2：未经高压均质处理（其他步骤与实例4相同）的复合指数；对比3：未经超低温冷却处理（其他步骤与实例4相同）的复合指数。

图3为微晶比率图，其中参照1：发明专利“一种具有抗消化功能的莲子淀粉-脂质复合物的制备方法”（cn105815760a）中莲子淀粉-脂质复合物的微晶比；参照2：发明专利“一种高复合指数莲子直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法”（cn105831720a）中莲子淀粉–脂肪酸复合物的微晶比；对比1：未经超微破碎处理（其他步骤与实例4相同）的微晶比；对比2：未经高压均质处理（其他步骤与实例4相同）的微晶比；对比3：未经超低温冷却处理（其他步骤与实例4相同）的微晶比。

图4为稳定指数（%）对比图，其中参照1：发明专利“一种具有抗消化功能的莲子淀粉-脂质复合物的制备方法”（cn105815760a）中莲子淀粉-脂质复合物的稳定指数；参照2：发明专利“一种高复合指数莲子直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法”（cn105831720a）中莲子淀粉–脂肪酸复合物的复稳定指数；对比1：未经超微破碎处理（其他步骤与实例4相同）的稳定指数；对比2：未经高压均质处理（其他步骤与实例4相同）的稳定指数；对比3：未经超低温冷却处理（其他步骤与实例4相同）的稳定指数。

具体实施案例

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为0.8mpa，气流温度为4℃，变频电机转速6000r/min，破碎时间为20min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）动态高压微射流均质：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为100mpa，循环次数为6次。

（3）液氮喷淋冷却：将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.2mpa，喷淋风速为4m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为16s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（4）水洗离心：将步骤（3）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（5）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

实施例2

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为0.8mpa，气流温度为4℃，变频电机转速6000r/min，破碎时间为20min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）动态高压微射流均质：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为100mpa，循环次数为8次。

（3）液氮喷淋冷却：将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.2mpa，喷淋风速为4m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为16s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（4）水洗离心：将步骤（3）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（5）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

实施例3

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为1mpa，气流温度为8℃，变频电机转速8000r/min，破碎时间为25min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）动态高压微射流均质：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为140mpa，循环次数为8次。

（3）液氮喷淋冷却：将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.4mpa，喷淋风速为6m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为20s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（4）水洗离心：将步骤（3）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（5）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

实施例4

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为1mpa，气流温度为8℃，变频电机转速8000r/min，破碎时间为25min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）动态高压微射流均质：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为140mpa，循环次数为8次。

（3）液氮喷淋冷却：将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.4mpa，喷淋风速为6m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为20s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（4）水洗离心：将步骤（3）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（5）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

（6）制备得到的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物x-衍射结果见图1。图1中衍射峰为微结晶区域，弥散衍射峰为亚结晶区域和无定形区区域所组成，微晶比为微结晶区域面积与微结晶、亚结晶区域和无定形区域总面积的之比，微晶比为56.8%。

对比例1

（1）动态高压微射流均质：将莲子淀粉配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳，得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为140mpa，循环次数为8次。

（2）液氮喷淋冷却：将步骤（1）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.4mpa，喷淋风速为6m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为20s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（3）水洗离心：将步骤（2）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（4）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（3）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

对比例2

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为1mpa，气流温度为8℃，变频电机转速8000r/min，破碎时间为25min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）制备淀粉混合乳液：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min，得到淀粉混合乳液。

（3）液氮喷淋冷却：将步骤（2）得到的淀粉混合乳液进行液氮喷淋处理，减压阀出口压力为0.4mpa，喷淋风速为6m/s，工作频率为50hz，液氮喷淋时间为20s，生成莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物的重结晶悬浮液。

（4）水洗离心：将步骤（3）得到的冷却悬浮液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（5）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（4）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

对比例3

（1）超微破碎：将莲子淀粉放入超微粉碎机中粉碎，气流压力为1mpa，气流温度为8℃，变频电机转速8000r/min，破碎时间为25min。粉碎后，配制成5%w/v浓度的莲子淀粉乳。

（2）动态高压微射流均质：将步骤（1）得到的淀粉乳溶液与1%（占莲子淀粉干基含量）大豆卵磷脂混匀，在室温下搅拌10min后采用动态高压微射流进行均质处理，初始温度25℃，均质压力为140mpa，循环次数为8次。

（3）水洗离心：将步骤（2）经动态高压微射流均质处理得到的淀粉混合乳液中加入3-4倍体积的去离子水，搅拌均匀后放入离心机中，以6000rmp/min离心10min，弃去下沉沉淀，收集上层悬浮液。

（4）冷冻干燥和粉碎包装：将步骤（3）中的悬浮液以玻璃培养皿承装，放入-18℃冰箱进行12h的冷冻处理，完全冻结后进行冷冻干燥18h，粉碎过100目筛，得到以莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物，并用自封袋包装。

将实施例1-4及对比例1-3制备得到的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物利用以下方法测定其复合指数、微晶比及稳定指数：

（1）复合指数测定：此方法参考kawai、陈秉彦等人所述，精确称取300mg复合物样品分散在5ml去离子水中，水浴糊化20min后冷却至室温，并放入离心管中进行离心，取上清液与3ml稀碘液混合显色，采用紫外分光光度计进行测定。

复合指数(%)=[100×（吸光值对照–吸光值样品）÷吸光值对照]×100%

（2）微晶比的测定：在铜靶cu-kα(λ=0.25nm)，功率为1200w（40kv×30ma），速度为0.02°/min的条件下，在5~45°范围内对复合物进行连续扫描。通过peakfit4.12软件计算样品的微结晶面积、亚结晶面积和无定形区面积。

微晶比（%）=微结晶面积÷（微结晶面积＋亚结晶面积＋无定形区面积）×100

（3）稳定指数测定：此方法参考taiklim等人所述，将冷冻干燥后得到莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物粉末进行复溶，在1500r/min下，离心10min，取上清液在蒸气浴下蒸干，于105℃烘干至恒重，称重计算。

稳定指数(%)=(干燥后样品重量÷原样重量)×100%

测定实施例1-4制备得到的的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物复合指数、微晶比、稳定指数结果见表1。测定对比例1-3制备得到的的莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物复合指数、微晶比、稳定指数，与实施例及参考文件进行对比，结果见图2、图3、图4，其中参照1为发明专利“一种具有抗消化功能的莲子淀粉-脂质复合物的制备方法”（cn105815760a）中莲子淀粉-脂质复合物的微晶比；参照2为发明专利“一种高复合指数莲子直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法”（cn105831720a）中莲子淀粉–脂肪酸复合物的微晶比。

表1莲子淀粉-大豆卵磷脂复合物复合指数、微晶比、稳定指数测定表

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。