[发明专利]直接利用普通食品构建营养素纳米载运体系的方法

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，载体用量将高于注射所需用量，且消化道内的吸收转运更为复杂。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，其摄入量更大，且摄入者为健康人群，更加难以接受。

用于口服载运的几种载体不仅制备比较复杂，在药物或营养物的释放和利用也仍不理想。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。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。

考虑到市场上销售的纳米食品尚无太多选择，本发明构建了一种直接以普通食品为原料的，利用纳米食品吸附实现的营养素载运的技术。本发明采用的原料是普通非纳米食品。具体的讲，就是将食品的纳米加工和营养物在纳米颗粒上的吸附结合起来，直接利用非纳米食品构建纳米载运体系。将非纳米食品的纳米化加工和营养素的吸附一步完成，而后再利用纳米食品颗粒的吸附性质和分散聚集性质，将营养物质包裹在纳米食品团簇中，以此实现营养素的载运。载运后的营养素稳定性提高，既可液态存储亦可固态存储，不仅可以有效减轻甚至避免化学降解，对加工过程的要求也更加宽松。另一方面，纳米载运后，营养素的吸收途经增加，其生物利用率可得到较大提高。载运体系可只载运一种营养物，也可以同时载运2种或者更多的营养物。除用于食品营养强化外，本载运体系载运营养素后，也可制作各种小食品单独食用。

发明内容

本发明的目的在于直接利用非纳米食品构建营养素纳米载运体系，将营养素，尤其是水不溶性营养素或需要缓慢释放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，选用易于实现纳米加工的食品，如米粉，豆粕，面粉，骨粉等作为原料，与所需载运营养素混合后进行纳米化加工。在实现载体原料（即米粉，豆粕，面粉，骨粉等）纳米化的同时，将营养素充分吸附在纳米食品颗粒的表面。然后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。

本发明以普通食品颗粒为原料直接构建营养素的纳米载运体系，具体包括如下步骤。

1、食品颗粒的纳米加工及营养素吸附。

采用优质食品原料，主要成分为蛋白质和多糖，脂类含量12%以下。包括但不限于米粉，豆粕，面粉，骨粉等。如食品原料原本粒径过大，可先对食品原料进行适当研磨后再进行纳米化加工。将食品原料与所需载运营养素按4-200:1的质量比混合后进行纳米化加工。食品原料与营养素混合后为固体状态时，采用球（棒）磨研磨实现纳米化加工，磨介填充率为15-60%，研磨时间在2-30小时；食品原料与营养素混合后为液态时，采用超高压均质法进行纳米化加工，均质压力为40-300MPa。经此步加工后，食品原料与营养素混合物的颗粒直径分布峰值应在600nm以下。

2、纳米食品团簇的制备。