[发明专利]一种酚酸淀粉酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种酚酸淀粉酯及其制备方法和应用，属于食品化学技术领域。所述制备方法包括：(1)将淀粉加入水中加热进行预糊化处理，再脱水干燥得到预糊化淀粉；(2)将酚酸、预糊化淀粉、脂肪酶、固体酸催化剂和吸水剂混合于有机溶剂中，结合超声波处理于40～80℃下进行反应，得到酚酸淀粉酯悬浊液；(3)将酚酸淀粉酯悬浊液固液分离，得到所述酚酸淀粉酯。本发明在脂肪酶催化反应过程中利用超声波处理，促进淀粉分散，提高酶活，结合固体酸催化剂和吸水剂，协同促进反应效率的增加。制备方法高效、安全，淀粉来源不限；制备得到的酚酸淀粉酯具有良好的生物学活性，在防治代谢性疾病，特别是糖尿病和肥胖方面具有较好的效果。

技术领域

本发明涉及食品化学技术领域，具体涉及一种酚酸淀粉酯及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济社会的发展，人民生活水平逐步提高，糖尿病、肥胖等代谢性疾病的发病率迅速增长，过量的碳水化合物和脂肪的摄入是主要的原因。淀粉是膳食中最主要的碳水化合物，其消化和吸收可以提高血糖水平以供给生命活动所需的能量。而过量的淀粉摄入短期会导致餐后血糖水平过高，长期会引起脂肪的累积，最终发展成糖尿病和肥胖。因此，通过调控淀粉的消化和吸收，进而期望控制肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发生和发展已经成为科学研究领域的热点。

酚酸是一类含有酚环的有机酸，常见的有阿魏酸、咖啡酸、绿原酸、芥子酸、香豆酸、没食子酸等。其广泛存在于水果、蔬菜等食物中。酚酸具有抗氧化、抗菌等作用，近年来，也有多种酚酸被发现其具有抑制淀粉酶活性、抗肥胖、抗糖尿病等功效。但是酚酸稳定性和生物利用度较低，直接摄入较难发挥其作用。目前已有报道通过纳米载体等手段可以提高酚酸的稳定性和生物利用度。

目前对淀粉的改性主要有物理、化学和酶的方法。物理的方法如湿热处理、干热处理、超声等，对淀粉的结构影响有限，可在一定程度上影响淀粉的消化性，但是与淀粉的组成和结构有关，存在提高淀粉消化性的情况。化学改性如酯化、氧化、醚化等，改性效率较高，淀粉结构变化大，但是改性方法需要用到化学试剂，安全性需要关注。酶法改性成本高，目前产业应用相对较少。

利用酚酸对淀粉进行改性的主要产物有淀粉酚酸复合物和酚酸淀粉酯。酚酸淀粉酯目前仅有阿魏酸淀粉酯和咖啡酸淀粉酯有报道，其合成主要有强酸催化、1,1'-羰基二咪唑(CDI)介导和非水相脂肪酶催化法。强酸催化使用的化学试剂毒性较大，不适合工业生产。1,1'-羰基二咪唑介导法也属于化学酯化，虽采用的化学试剂毒性相对较低，且副产物易于去除，文章“Probing the structure-antioxidant activity relationships offour cinnamic acids porous starch esters”报道了以此方法合成阿魏酸、对香豆酸和芥子酸淀粉酯，文章“Synthesis,characterization,and antioxidant activity ofcaffeic-acid-grafted corn starch”报道了以此方法合成咖啡酸淀粉酯，但是应用的溶剂为二甲基亚砜，依旧具有一定毒性，且制备过程耗费大量有机溶剂。非水相脂肪酶催化也有报道用于阿魏酸淀粉酯的制备，但是由于脂肪酶在水溶液中催化活性较弱，而淀粉在有机溶剂中不易溶解，因此目前报道的脂肪酶催化酚酸淀粉酯的合成反应效率较低。

酚酸淀粉酯的结构新颖，不同酚酸所形成的淀粉酯的结构与功能可能具有较大差别。但是目前为止，仅有阿魏酸和咖啡酸淀粉酯被报道合成，功效研究集中在抗氧化性上，但酚酸淀粉酯经胃肠道消化后，其对人体健康的影响未被明确。

发明内容

本发明的目的在于优化酚酸淀粉酯的制备方法，提升酶法酯化的反应效率，提高产物的酚酸取代度，拓展其在治疗和/或预防糖脂代谢异常方面的用途。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

通过脂肪酶催化制备酚酸淀粉酯的方法，包括以下步骤：

(1)将淀粉加入水中加热进行预糊化处理，再脱水干燥得到预糊化淀粉；