[发明专利]一种纳米淀粉基Pickering乳液的制备方法

说明书

本发明属于淀粉加工技术领域，提供了一种纳米淀粉基Pickering乳液的制备方法：利用超声波强化普鲁兰酶脱支淀粉制备不同链长的糊精分子；醇—醇逐级梯度沉淀得到分子量分布窄、具有特定链长的糊精分子；配置不同浓度和不同链长的糊精溶液，并加入交联剂和乳化助剂后，将该混合液引入雾化喷嘴的进气端，在超声条件下，诱导糊精分子聚集形成粒度小且分布集中的纳米淀粉颗粒；将纳米淀粉颗粒加入到油水混合液中，制得Pickering乳液。本发明提供了一种高效、绿色环保的纳米淀粉基Pickering乳液制备方法，利用超声雾化制备的纳米淀粉颗粒粒径小且分布均匀，将其用作植物油脂的包埋材料，可提升其稳定性和消化性。

技术领域

本发明属于淀粉加工技术领域，尤其涉及一种纳米淀粉基Pickering乳液的制备方法。

背景技术

功能性营养成分如不饱和脂肪酸、β-胡萝卜素等普遍存在水溶性差、对光热敏感、易氧化分解以及不易被人体消化吸收等问题。构造安全无害的乳液输送体系能够包裹、保护和释放食品、药物中的功能性营养成分，从而在胃肠道中定位输送生物活性成分，改善油脂等营养物质的生物利用率。Pickering乳液具有高内相、不用或少用分子乳化剂、稳定性强、颗粒范围广等优点，在运载释放活性物质、质地改良等方面有良好的应用潜力。淀粉是一种可再生、可生物降解且来源丰富的天然高分子聚合物，通常以尺寸为微米级别的颗粒态存在(如玉米淀粉为5-20μm的圆形或多边形颗粒，马铃薯淀粉为15-75μm的椭圆形或圆形颗粒)。将微米淀粉颗粒降解、破碎或淀粉分子重组后形成的纳米淀粉(10-200nm)，兼具了有机物与颗粒的纳米效应，是品质优良的Pickering乳化剂。目前，纳米淀粉制备普遍采用的酸水解法存在制备时间长、酸试剂用量大和得率低等问题。重组法是通过调控糊化淀粉分子或者糊精分子在溶液中的有序排列，从而形成具有纳米尺寸淀粉颗粒的过程。与水解法相比，具有淀粉利用率高、纳米淀粉得率高的优势。但是，淀粉多羟基的本质赋予了其强极性，使淀粉分子链和颗粒间易通过氢键作用而发生团聚，导致产品粒度不均一且团聚严重。

超声雾化技术是超声波通过雾化介质传播，在气液界面处形成表面张力波，产生空化作用以破坏液体分子间作用力，从液体表面脱出形成雾滴，从而实现液体的雾化。目前超声雾化技术已被证明可高效制备金属纳米粒子、磁性纳米粒子和纳米级催化剂等无机纳米材料，但尚未见有关于超声雾化制备纳米淀粉颗粒的相关的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超声波雾化制备纳米淀粉颗粒并以此纳米淀粉为乳化剂制备Pickering乳液的方法，该方法制得纳米淀粉颗粒粒度小且分布均匀，以该纳米淀粉为乳化剂制备的Pickering乳化剂具有稳定性高、易消化吸收等优点。

本发明的具体技术方案如下：

一种纳米淀粉基Pickering乳液的制备方法，包括以下步骤：

(1)配置淀粉悬浮液，煮沸使淀粉糊化，利用脉冲超声强化普鲁兰酶脱支淀粉，获得不同链长的糊精溶液；

(2)在超声降解得到的糊精溶液中逐步加入醇溶液，将淀粉降解产物分级，冻干，过筛；

(3)将冻干过筛后的糊精溶于水后制备得到不同浓度、不同链长的糊精溶液，加入淀粉分子交联剂和乳化助剂，混匀后在超声条件下对料液进行二氧化碳喷雾，收集样品，离心后冻干，即得纳米淀粉颗粒；

(4)将纳米淀粉颗粒与油水混合液混合，磁力搅拌混匀，利用高速均质机均质，制得Pickering乳液。

进一步的，所述淀粉悬浮液的浓度为5％-20％(w/v)，煮沸30min使淀粉完全糊化。

进一步的，淀粉糊化后控制体系温度50℃。

进一步的，在超声降解得到的糊精溶液中逐步加入1/4，1/2，3/4，1，2和4倍体积的醇溶液，将淀粉降解产物分级成6个组分，冻干，过100目筛。