一种补铁营养强化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种补铁营养强化剂的制备方法。该方法先将淀粉原料用乙酸－乙酸钠缓冲液配成质量浓度为１５～４０％的淀粉乳，加入淀粉酶，在３０～５５℃温度下反应，中和、洗涤、干燥，粉碎后得酶解淀粉；将得到的酶解淀粉用水调成质量浓度为７０～８２％，在８０～１４０℃下反应５分钟～１２小时，冷却、干燥，粉碎后得湿热处理淀粉；湿热处理淀粉用氯化铁溶液配成淀粉乳，搅拌反应３～４０小时；中和、洗涤、干燥，粉碎后得产品。本发明专利技术的产品富含铁金属微量元素，可作为食品、保健品的补铁营养强化剂，对改善生命必需微量元素摄入量不足的状况、保障人们的健康十分有益，是一种高附加值的功能性食品添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 变性淀粉的生产方法，具体是指利用生物技术、物理方法和化学方法 相结合制备淀粉铁金属络合物营养强化剂的方法。
技术介绍
脂肪、蛋白质、糖类、维生素、微量元素(矿物质)、水是人类赖以生存的六大营养 素。随着社会工业化的发展和生活水平的提高，中国居民的膳食结构及生活方式发生了变 化，营养过剩或不平衡导致了我国人口出现较为普遍的微量元素摄入不足和不均衡的现 象，引发出心血管病、糖尿病、肿瘤、脑血管病、老年性贫血等疾病的逐年增长。微量元素是 指占人体重量1/1000以下，每人每日需要量在IOOmg以下的元素。19世纪初，人们发现微 量元素在生物体内的存在和作用。研究发现微量元素主要通过形成结合蛋白(如血红蛋 白，铜蓝蛋白等)、酶、激素和维生素等而起作用，其中尤其有更多的酶依靠与微量元素的松 散结合而起作用。金属酶和金属酶复合物的发现明确地证明微量元素在酶促反应中起着关 键性作用。目前已发现有碘、铁、铜、锌、硒、钴、铬、锰等20余种微量元素与机体的生命息息 相关，为人体所必需。近50年来，国际上对微量金属元素的研究取得了日益迅速的进展，特别是近年来 在应用方面最多的工作是金属元素补充剂的研究。金属元素主要来源于食物和水，而这些 会因地区的差异导致从饮食中摄取的金属量不足，虽然无机金属盐作为金属的补充剂应用 多年，但是在人体中的吸收效率很低，而糖金属络合物具有无污染、阴离子性等特性，在生 理pH范围内是无毒的，人体可有效利用这些金属离子，因此是作为生物体金属补充剂的很 好选择，具有重要生物意义。全国多次营养调查表明，我国居民比较容易缺乏钙、铁、锌等；缺乏铁可使体内含 铁酶活性降低，因而造成许多组织细胞代谢紊乱。缺铁还可引起吞咽困难综合征，临床上表 现为低色素贫血、吞咽困难、口角炎、舌头有异常感觉、指甲呈匙形等。缺铁性贫血不只是表 现为贫血(血红蛋白低于正常)，而且是属于全身性的营养缺乏病。此外，铁与其他微量元 素常相互作用。缺铁可致锌、钴、镁、铅的代谢障碍。淀粉作为一种中性多糖，是构成食品的重要成分，也是人体能量的主要供应者。淀 粉是由葡萄糖单元构成的高分子，存在大量羟基，在一定条件下可作为质子供应的配体与 金属离子络合形成金属补充剂，在食品中作为营养强化剂应用。目前国内对淀粉配位金属 离子形成络合物的报道还未见。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对淀粉与金属离子络合反应存在反应时间长、反应效率低、 络合物中有机形式的金属离子含量少等缺点，不利于淀粉金属络合物营养补充剂的工业化 生产等不足之处，提供一种生产效率高、产品质量好的淀粉金属络合物营养强化剂的制备 方法。淀粉是一种多晶聚合物，包含直链淀粉和支链淀粉。淀粉分子具有刚性的环状结 构和较强的极性，分子间的羟基又能缔合形成氢键。淀粉除了糖单元本身与金属成盐而进 一步络合外，其分子空腔也可以参与络合。本专利技术对淀粉颗粒进行结构修饰，扩大淀粉与金 属离子接触面积，增加淀粉配位反应的螺旋结构数量以及提高羟基氧原子作为质子供体的 能力，使淀粉基补铁营养强化剂的制备方法效率高、产品品质好。本专利技术的目的通过如下技术方案实现 一种淀粉基补铁营养强化剂的制备方法，包括如下步骤(1)淀粉原料用乙酸-乙酸钠缓冲液配成质量浓度为15 40%的淀粉乳，并调节 pH值至4. 0 6. 5 ；加入淀粉酶，用量为每克干淀粉加入淀粉酶30 600u，在30 55°C温 度下反应4 30小时，中和到pH至6. 0 6. 5，洗涤，干燥，粉碎后得酶解淀粉；所述淀粉 酶为α-淀粉酶、糖化酶和普鲁兰酶中的一种或两种的混合物；(2)将步骤(1)得到的酶解淀粉用水调成质量浓度为70 82%，置于密闭容器， 在80 140°C下反应5分钟 12小时，冷却至室温，干燥，粉碎后得湿热处理淀粉；(3)将步骤(2)得到的湿热处理淀粉用氯化铁溶液配成质量百分比为5 25%的 淀粉乳，氯化铁的浓度为0. 1 2. 5mol/L,调节pH值至5. 0 9. 0，在30 55°C温度下搅 拌反应3 40小时；(4)中和到pH至5. 8 6. 8，洗涤，干燥，粉碎后得产品。为了更好地实现本专利技术，所述第(1)步加入淀粉酶为两种时，淀粉酶依次加入；所 述第(4)步洗涤时，先用去离子水洗滤多次，直至溶液中无游离铁和氯离子；步骤(1)、(2) 和⑷所述的干燥是在40 50°C干燥到水分含量低于14% ；步骤⑴、(3)和(4)所述的 PH通过加入盐酸或氢氧化钠溶液调节，盐酸或氢氧化钠溶液浓度优选0. 05-0. 2mol/L。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果(1)采用生物酶解协同湿热处理技术对淀粉原料进行修改改性，扩大淀粉与金属 离子接触面积，增加淀粉配位反应的螺旋结构数量以及提高羟基氧原子作为质子供体的能 力，提高了反应效率，降低了成本；通过测定发现，淀粉通过预处理后再制备得到的淀粉铁 络合物营养强化剂，其铁金属含量超过12 % (重量)，每克干淀粉的铁含量最高达到165毫克。(2)本专利技术具有生产成本低、效率高、产品质量好等优点。 具体实施例方式为更好理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术做进一步地说明。本专利技术有许多成 功的实施例，下面列举六个具体的实施例，但是本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例 表示的范围。实施例1，包括如下步骤第一步用乙酸-乙酸钠缓冲液调节马铃薯淀粉乳质量浓度为15%，pH值为6.5， 温度为50°C，加入α _淀粉酶(BAN 480L,诺维信(中国)投资有限公司)，每克干淀粉加入 300u的α -淀粉酶，反应30小时，用0. lmol/L的盐酸中和到pH至6. 2，洗涤，在40°C干燥 到水分含量为14%，粉碎后得酶解淀粉。第二步用水调节酶解淀粉质量浓度至82%，密闭在容器内，在140°C温度下反应5 分钟，冷却到室温，在45°C干燥到水分含量为14%，粉碎后得湿热处理淀粉。第三步将湿热处理的淀粉用氯化铁溶液配成质量百分比为20%的淀粉乳，氯化铁 的浓度为0. lmol/L，用0. lmol/L的盐酸调节pH值至6.0，在55°C温度下搅拌反应30小时。第四步用0. lmol/L的氢氧化钠溶液中和到pH至6. 8，洗涤，在40°C干燥到水分含 量为12. 5%，粉碎后得产品。该洗涤是先用去离子水洗滤多次，直至溶液中无游离铁和氯离 子。通过测定表明，产品中每克干淀粉的铁含量达到128毫克。采用生物酶解协同湿热处理技术对淀粉原料进行修改改性，生物酶解可增加淀粉 的比表面积，扩大淀粉与金属离子接触面积，增加反应试剂与淀粉分子的反应几率，湿热处 理可提高淀粉配位反应的螺旋结构数量以及提高羟基氧原子作为质子供体的能力，活化淀 粉分子，提高了反应效率，减少了反应试剂的使用量，降低了成本。实施例2—种补铁营养强化剂的制备方法，包括如下步骤第一步用乙酸-乙酸钠缓冲液调节木薯淀粉乳质量浓度至40 %，pH值为4. 5，温度 为30°C，加入α -淀粉酶(BAN 480L,诺维信(中国)投资有限公司)和糖化酶(Dextrozyme DXff,诺维信(中国)投资有限公司)；每克干淀粉加入450u的α -淀粉酶和30u的糖化酶， 反应4小时，用0. 2mol/L的氢氧化钠溶液中和到pH至6. 5，洗涤，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补铁营养强化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：　　（１）淀粉原料用乙酸－乙酸钠缓冲液配成质量浓度为１５～４０％的淀粉乳，并调节ｐＨ值至４．０～６．５；加入淀粉酶，用量为每克干淀粉加入淀粉酶３０～６００ｕ，在３０～５５℃温度下反应４～３０小时，中和到ｐＨ至６．０～６．５，洗涤，干燥，粉碎后得酶解淀粉；所述淀粉酶为α－淀粉酶、糖化酶和普鲁兰酶中的一种或两种的混合物；　　（２）将步骤（１）得到的酶解淀粉用水调成质量浓度为７０～８２％，置于密闭容器，在８０～１４０℃下反应５分钟～１２小时，冷却至室温，干燥，粉碎后得湿热处理淀粉；　　（３）将步骤（２）得到的湿热处理淀粉用氯化铁溶液配成质量百分比为５～２５％的淀粉乳，氯化铁的浓度为０．１～２．５ｍｏｌ／Ｌ，调节ｐＨ值至５．０～９．０，在３０～５５℃温度下搅拌反应３～４０小时；　　（４）中和到ｐＨ至５．８～６．８，洗涤，干燥，粉碎后得产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志刚，扶雄，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]