[发明专利]基于纳米食品的营养素载运体系的构建方法

说明书

技术领域

本发明属食品加工领域。

背景技术

纳米载运体系的研究是纳米科学的研究热点之一，口服用纳米载药系统的研究，给食品科学利用纳米载体运输水不溶性营养物质，促进其口服吸收带来极大启发。纳米载体可以载运水不溶性的营养物质，提高其生物活性，促进这些营养物质的吸收利用。例如利用具壳聚糖涂层的纳米脂质体载运维生素E、维生素C，利用酪蛋白胶束载运维生素D等。

纳米载运体系载运营养物质，受到载体种类的制约。目前常用的纳米载运体系很多，主要包括无机纳米颗粒（如硅颗粒，纳米碳管），聚合物纳米颗粒（如聚苯乙烯球），纳米微囊，脂质体，脂胶束，树状聚合物（dendrimer）等。受到给药方式的限制，用于口服载运的纳米载体系统则要少得多。除利用磷酸钙纳米颗粒外，也有利用海藻酸等制备微胶囊来载运口服药物或营养。但口服载运体系主要还是来源于可食用脂质（疏水或两亲）大分子如聚氰基丙烯酸烷酯，聚甲基丙烯酸等形成的脂质体或胶束。这类纳米载体的制备过程比较复杂，存储条件也较为苛刻。

虽然数量众多的纳米载体所采用的材料多是经过美国食品与药品管理局（FDA）认证的无害材料，但口服摄入时，载体用量将远高于注射所需用量，且消化道内的吸收转运也更为复杂。即使其安全性有保障，食用者在心理上依然不容易接受大量人工合成的大分子物质。尤其在用于营养物载运时，因其摄入量大，且摄入者为健康人群，这些载体更加难以被接受。

用于口服载运的几种载体制备比较复杂，在药物或营养物的释放和利用却不甚理想。例如胶束，在其浓度发生较大变化（如稀释10倍）时，其浓度下降到临界浓度以下，则胶束发生解体，从而无法实现药物或营养载运。胶束和脂质体也无法固态存储，在食品营养强化时，胶束载运的营养物不能像普通添加剂那样被掺入。如果需要保证其浓度足够大，添加的数量就会非常大，而大量制备胶束载运营养物质还受到成本和技术的极大限制。

开发新的载运体系，必须克服载体制备困难，加工困难，消费者接受困难等问题。实现营养物的纳米载运，则可为食品营养强化提供新的思路，促进纳米技术在食品科学中的应用。

发明内容

本发明的目的在于构建一种新的营养素纳米载运体系，将营养素，尤其是水不溶性营养素和需要缓慢释放（延长吸收时间）的营养素结合到纳米载体上，使得营养素更加稳定易于加工，且生物利用率得到提高。具体的说，选用现有纳米食品，如纳米米粉，纳米面粉，纳米骨粉，纳米豆粕等作为原料，这些食品颗粒直径应在纳米尺度或至少亚微米尺度。将纳米食品颗粒与需载运的营养素混合，使得营养素吸附于食品颗粒表面。较充分的吸附有利于提高营养素的载运效率。通过控制纳米食品颗粒各种内外部条件，实现纳米食品颗粒可控聚集，形成纳米食品团簇，由此将营养素包裹载运其中。此后，即使纳米团簇发生破裂，营养素仍然被载运于团簇碎片中。

本发明构建基于纳米食品的营养素载运体系，采用优质食品原料，主要成分为蛋白质和多糖等，脂类含量12%以下。包括但不限于纳米豆粕，纳米米粉，纳米面粉，纳米骨粉等，粒径分布峰值在400nm以下即可直接使用。

纳米载运体系构建具体包括如下步骤。

1、营养素的混合与吸附。

按营养素与纳米食品质量比为1:4-200的比例，将营养素与纳米食品充分混匀，使营养素吸附于纳米食品表面。

两者可以以溶液状态混合，即将纳米食品颗粒溶液与营养素溶液直接混合。也可以将两者以干粉状态混合，即将纳米食品颗粒直接与营养素干粉混合。也可以将两者以固/液状态混合，即将营养素溶液均匀喷洒在纳米食品颗粒上，或将营养素干粉直接混入纳米食品颗粒的溶液中。

2、纳米食品团簇的制备。

营养素充分吸附在纳米食品表面后，通过各种内外部条件的调节，实现纳米食品团簇的可控聚集，完成营养物的载运。

在溶液体系中，以纳米食品质量计，调溶液浓度为0.5%-55%，再调节溶液体系中pH2.2-13，离子强度折合钠离子浓度为0.001mol/L至5mol/L，采取0-65W/cm²的超声振荡，温度为0-85℃，经1-48小时的集聚过程后，使吸附有营养素的纳米食品颗粒形成纳米食品团簇。

在固体状态下控制温度在0-230℃，压强在0.05-4MPa，相对湿度在0-100%，经2-80小时的集聚后，形成吸附有营养素的纳米食品团簇。

3、基于纳米食品的营养素载运体系的包装与贮藏。