一种具有超吸附性的膳食粗纤维素及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有超吸附性的膳食粗纤维素及其制备方法和应用，属于食品及医药技术领域。通过选用可溶性膳食纤维素葡甘露聚糖作为骨架，富含氨基的碱性氨基酸精氨酸提供氨基和碱性环境，在高温下精氨酸的氨基和葡甘露聚糖的羰基形成酰胺键，分子之间进行不可逆交联，形成三维网络状结构，交联中保留了葡甘露聚糖的活性基团乙酰基，同时引入精氨酸的氨基、羧基，新生成酰胺键，同时葡萄糖酸根阴离子被固定在葡甘露聚糖交联三维网络中，活性基团种类和数量显著增加。所用原料均为食品原料或食品添加剂，未引入有害化学物质；制备工艺易操作，可实现规模化生产。也可以作为肠道毒素透析剂和膳食粗纤维补充剂。透析剂和膳食粗纤维补充剂。透析剂和膳食粗纤维补充剂。

【技术实现步骤摘要】
一种具有超吸附性的膳食粗纤维素及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于食品及医药
，具体涉及一种具有超吸附性的膳食粗纤维素及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着现代社会的发展，人们生活节奏越来越快，无法保持充足的睡眠。工作压力越来越大，长期处于焦虑、抑郁等负面情绪中。社交方式越来越单一，缺乏真正的人际交往。生活变得越来越便利，运动越来越少，足不出户，远离阳光和大自然。饮食方式更加方便快捷。生活方式和饮食结构不健康是慢性病发生的根源，因此纠正生活方式和调整饮食结构才是慢性病的“治本”之法。慢性病是“现代病”。
[0003]关于饮食结构，受市场化和资本影响，一波又一波的饮食流行潮流对了人们的饮食观念产生重要影响，蛋白质、多肽、益生元、益生菌、后生元、酵素、胶原蛋白、透明质酸、“控卡”、“零脂”、等产品一个一个闪亮登场。再好的东西如果被滥用总是有害的。蛋白质和多肽是人体必需营养物质，但异种蛋白会导致机体过敏，过量摄入还会诱发衰老和癌症，比如转基因食品蛋白、病毒朊蛋白、小麦中的醇溶蛋白均会损害健康。益生元、益生菌、后生元、酵素等可能有益于肠道健康，但也可能干扰肠道的正常微生态，对于某些肠道微生态已经失衡者，过度发酵还可能诱发结肠癌和肝癌。胶原蛋白和透明质酸口服被消化分解，对健康影响目前尚无实证。脂肪，尤其是优质脂肪酸也是人体必需的，纯素饮食会导致器官功能损伤，包括导致脑萎缩和痴呆，轻断食，研究发现可能影响机体免疫力。糖也是人体必需的，只是过犹不及。总而言之，科学健康的饮食结构的基本要求是：营养均衡。
[0004]何为营养均衡，即补充人体所需要量的营养元素。目前健康饮食结构的普遍共识是：高纤、适量蛋白和脂肪、少糖饮食。目前国民饮食结构中，营养均衡问题最严重的是：膳食纤维素摄入严重不足。
[0005]膳食纤维(TDF)分为水溶性(SDF)和不可溶性(IDF)纤维两种，前者是结肠细菌的食物，具有发酵性，促进结肠细菌增殖。后者称为粗纤维，不发酵，具有吸附性，并能将吸附物质排出体外。不同植物来源的纤维素，发酵性和吸附性均存在较大差异。WHO推荐成人每日TDF摄入量不应低于25
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35g，有调查结果显示，国民人均摄入量仅为11.2g/D。J Food Sci Technol(Nitin M.2015)报道，每日摄入IDF应该占70
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80％。其他国家调研健康成人的饮食，发现IDF/SDF比值通常为3.33，据此推算，成人每日摄入IDF应该达到20
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30g以上。由于现代社会食品的精致化加工，含IDF丰富的材料由于口感粗糙而常被剔除不用，所以最严重的营养均衡问题实际上是：粗纤维摄入严重不足。
[0006]大量临床研究已经证实，粗纤维摄入量与慢性病发生风险呈显著负相关。粗纤维对慢性病防治有益主要归因于其毒素吸附性能，发挥肠道毒素透析作用。目前肠道毒素透析剂产品仅活性炭一种，活性炭对某些毒素吸附性较弱，另外有便秘的作用，且生产条件较高，否则容易产生致癌物，限制了其在慢性病中的使用。
[0007]天然植物来源IDF的吸附性较弱，每日需要进食大量的植物性饮食。而不同植物来
源IDF吸附性差异较大，总体来说，蔬菜来源IDF吸附性优于水果IDF，后者优于谷物IDF，所以每日需要进食多种植物性饮食。IDF功效发挥还与SDF含量相关，研究证实，SDF可以显著减弱IDF对有害物质的吸附性能。此外，进食过多蔬菜、水果还可能能导致果糖摄入超量，且有残留农药、重金属污染等等潜在健康威胁。植物来源IDF补充剂比如甘蔗纤维、大豆粗纤维、白芸豆粗纤维等的持水性较低，进食会导致便秘。这些问题都会给补足粗纤维带来困难。
[0008]因此，急需一种吸附性较高的粗纤维，用于日常粗纤维补充和肠道毒素吸附。

技术实现思路

[0009]本专利技术的第一目的在于提供一种具有超吸附性的膳食粗纤维素，该超吸附性膳食粗纤维具有活性炭相当的孔隙率，能对多种代谢产物和体内外毒素具有较好的吸附性能。用于针对目前肠道毒素透析剂缺乏，膳食粗纤维素吸附性不足，膳食粗纤维补充困难，慢性病高发等技术问题提出了解决方案。
[0010]本专利技术的第二目的在于提供一种具有超吸附性的膳食粗纤维素的制备方法，该方法易操作，生产效率高，适合规模化生产。
[0011]本专利技术的第三个目的是在于提供一种具有超吸附性的膳食粗纤维素的应用，其可作为膳食粗纤维补充剂，还可以作为肠道毒素透析剂。
[0012]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0013]一种具有超吸附性的膳食粗纤维素，所述膳食粗纤维素主要由以下质量分数的原料制备得到：
[0014]葡甘露聚糖2.1wt％
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4.9wt％，乙酸乙酯0.72wt％
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1.7wt％，葡萄糖酸钠0.36wt％
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0.84wt％，聚葡萄糖0.36wt％
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0.84wt％，甘氨酸0.36wt％
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0.84wt％，精氨酸0.48wt％
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1.1wt％，β
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环状糊精0.6wt％
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1.4wt％，余量为水。
[0015]作为优选地，所述膳食粗纤维素主要由以下质量分数的原料制备得到：
[0016]葡甘露聚糖3.5wt％，乙酸乙酯1.2wt％，葡萄糖酸钠0.6wt％，聚葡萄糖0.6wt％，甘氨酸0.6wt％，精氨酸0.8wt％，β
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环状糊精1.0wt％，余量为水。
[0017]上述该具有超吸附性的膳食粗纤维素中，选用自然界中常见的可溶性膳食纤维素葡甘露聚糖作为骨架，富含氨基的碱性氨基酸精氨酸提供氨基和碱性环境，在高温下精氨酸的氨基和葡甘露聚糖的羰基形成酰胺键，分子之间进行不可逆交联，形成三维网络状结构，交联中保留了葡甘露聚糖的活性基团乙酰基，同时引入精氨酸的氨基、羧基，新生成酰胺键，同时葡萄糖酸根阴离子被固定在葡甘露聚糖交联三维网络中，活性基团种类和数量显著增加。
[0018]材料的吸附性不仅取决于活性基团，活性基团种类越多，吸附毒素种类越广。还取决于孔隙率，孔隙率越高吸附容量越大。
[0019]上述该技术方案为了增加孔隙率，采用了多维造孔技术，一是葡甘露聚糖精氨酸交联形成三维网孔；二是加入乙酸乙酯、葡萄糖酸钠、聚葡萄糖、甘氨酸、精氨酸、β
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环状糊精等分子量由几十到几千水溶性分子，交联时形成空间位阻，后续工艺中用水漂洗去除，形成大小不同的孔隙；三是乙酸乙酯在高温交联时不断分解产生挥发性乙酸和乙醇，挥发性气体挥发形成一系列贯通性孔隙；四是β
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环状糊精在葡甘露聚糖交联时被固定封锁在三维
网络中，β
‑
环状糊精具有空穴，形成孔中有孔。
[0020]一种具有超吸附性的膳食粗纤维素的制备方法，包括如下步骤：
[0021]按照相应质量分数选取葡甘露聚糖、乙酸乙酯、葡萄糖酸钠、聚葡萄糖、甘氨酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有超吸附性的膳食粗纤维素，其特征在于，所述膳食粗纤维素主要由以下质量分数的原料制备得到：葡甘露聚糖2.1wt％
‑
4.9wt％，乙酸乙酯0.72wt％
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1.7wt％，葡萄糖酸钠0.36wt％
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0.84wt％，聚葡萄糖0.36wt％
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0.84wt％，甘氨酸0.36wt％
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0.84wt％，精氨酸0.48wt％
‑
1.1wt％，β
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环状糊精0.6wt％
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1.4wt％，余量为水。2.根据权利要求1所述的一种具有超吸附性的膳食粗纤维素，其特征在于，所述膳食粗纤维素主要由以下质量分数的原料制备得到：葡甘露聚糖3.5wt％，乙酸乙酯1.2wt％，葡萄糖酸钠0.6wt％，聚葡萄糖0.6wt％，甘氨酸0.6wt％，精氨酸0.8wt％，β
‑
环状糊精1.0wt％，余量为水。3.一种如权利要求1或2所述的具有超吸附性的膳食粗纤维素的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照相应质量分数选取葡甘露聚糖、乙酸乙酯、葡萄糖酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李齐燕，李容琪，冷翠平，
申请(专利权)人：贵州尼腾生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：