一种能靶向递送的淀粉/大蒜精油自组装颗粒的制备方法

本发明属于食品领域，旨在研发一种能靶向递送的淀粉/大蒜精油自组装颗粒的制备方法。通过预糊化耦合高速剪切法来制备一种具有靶向释放功能的淀粉/大蒜精油自组装颗粒。

背景技术：

1、淀粉是一种由直链淀粉和支链淀粉两种葡萄糖均聚物组成的大分子物质。当存在疏水性小分子时，预糊化淀粉中的直链淀粉会主动改变其构象，通过非共价作用与客体分子结合，形成牢固的左手单螺旋复合物(putseys j a，lamberts l，delcour j a.amylose-inclusion complexes：formation，identityand physico-chemical properties[j].journal of cereal science，2010，51(3)：238-247)，它可以诱导淀粉与疏水性客体小分子进行自组装，进一步形成v型包含体复合物。这种v型包含体复合物具有良好的分散和稳定客体小分子的能力，在酶的作用下，将客体分子在消化的过程中靶向释放，提高客体分子的生物利用度(kong l y， maricruz d，santos p. effect of guest structure onamylose-guest inclusion complexation[j].food hydrocolloids，2019，97：105188)。cohen等人使用高直链玉米淀粉和染料木素制备了自组装包含体复合物，在消化过程中有效维持了染料木素的生物活性，客体分子的释放时间与体外模拟消化实验中转运至小肠的时间也非常吻合(cohen r，schwartz b，peri i，et a1.improving bioavailability andstability of genistein by complexation with high-amylose corn starch[j].journal of agricultural and food chemistry,2011，59(14)：7932-7938)。

2、目前，自组装包涵体复合物的制备方法主要分为化学法和物理法。常见的化学方法有二甲基亚砜(dmso)处理、碱处理(koh/naoh)和乙醇处理等(liu q，wang y h，yang yy， yu x p. structure，physicochemical properties and in vitro digestibility ofextruded starch-lauric acid complexes with different amylose contents[j].foodhydrocolloids，2023,108239)，这些化学方法可以有效促进复合物的形成，然而，化学法制备或面临化学试剂残留的潜在风险。物理法主要包括高温、均质、高压和高速剪切等，相较于化学法，物理法具有安全和环保的特点，更适合于食品的加工(sudlapa p，suwannapornp. dual complexation using heat moisture treatment and pre-gelatinization toenhance starch-phenolic complex and control digestibility[j].foodhydrocolloids，2023，136：108280)。

3、大蒜精油是大蒜的重要活性成分之一，其主要的活性成分为大蒜素(allicin)。大蒜素在抗菌、维持血糖稳定、增强机体免疫和心脏保护方面具有良好的生物活性(martinsn，petropoulos s，ferreira i c f r.chemical composition and bioactive compoundsof garlic(allium sativum l.)as affected by pre-and post-harvest conditions：areview[j].food chemistry,2016，211(15)：41-50)。然而，酸性环境和高温会导致大蒜素活性的丧失；大蒜精油对胃粘膜的刺激作用也会诱发机体产生一些不良症状，如烧灼感、胀气等。因此，越来越多的研究聚集于开发靶向递送大蒜精油的载体，其中申请号为cn202210934758.7的专利介绍了一种采用以环糊精包埋大蒜素的大蒜素的递送载体，然而该载体需使用有机试剂制备，存在化学试剂残留的风险，因而不适用于食品的加工。本发明采用预糊化耦合高速剪切的方法，预糊化处理促进玉米淀粉中直链淀粉的充分释放，高速剪切处理有效避免预糊化过程中高温导致大蒜精油的挥发和失活，并促进了直链淀粉与大蒜精油的充分结合，所制备的复合物可通过消化过程中淀粉酶的作用来控制大蒜精油的释放，从而起到靶向递送的效果。

技术实现思路

1、本发明以玉米淀粉为主体，采用预糊化耦合高速剪切的方法来制备能靶向递送的淀粉/大蒜精油自组装颗粒，依据hplc法测定颗粒中大蒜素的含量，并结合碘量法研究淀粉与大蒜素的结合程度，通过x-射线衍射(xrd)、傅里叶红外光谱(ftir)和热重分析(tga)对其结构进行表征以验证颗粒的形成。通过体外模拟胃肠道消化缓释实验，验证该淀粉对大蒜精油靶向递送的特性。

2、本发明技术方案

3、一种能靶向递送的淀粉/大蒜精油自组装颗粒的制备方法，其特征主要包括以下步骤：

4、(1)将玉米淀粉和蒸馏水按照质量比1：5～1：20的比例配制成悬浊液并置于反应釜中，在一定的温度下加热使淀粉充分糊化得预糊化淀粉；

5、(2)待预糊化淀粉体系的温度降至室温后将其转移至高速剪切混合器中，按大蒜精油与预糊化淀粉干基质量比5％～15％的比例加入大蒜精油，设定剪切速率的范围为5000～10000rpm，剪切时间20～60min，所得样品放入真空冻干机，在0.35atm真空度、-80℃的条件下冷冻干燥，得到淀粉大蒜精油自组装颗粒粗产物；

6、(3)将步骤(2)所制备的淀粉大蒜精油自组装颗粒粗产物用可食用酒精润洗2～3次，以除去淀粉表面未参加自组装的大蒜精油，后经离心分离得固体样品；

7、(4)将步骤(3)中所得固体样品使用烘箱烘干，研磨成粉末，并过100目筛网，便可得到淀粉大蒜精油自组装颗粒。

8、本发明的优点和积极效果是：

9、(1)本发明的制备方法是预糊化耦合高速剪切，具有工艺流程简单、绿色环保、成本低廉等优点。

10、(2)本发明通过将玉米淀粉作为大蒜精油的主体，预糊化处理促进淀粉中的直链淀粉溶出，高速剪切处理进一步促进直链淀粉的产生并溶出，并使其与大蒜精油充分接触组装，有效地改变复合物的结构和性质。

11、(3)本方法所采用的先预糊化，待到预糊化淀粉温度降低后加入大蒜精油进行高速剪切的方法，可以有效地避免高温对大蒜精油的破坏，促使其更好的发挥生物活性。

12、(4)本发明所制备的淀粉/大蒜精油自组装颗粒可以通过消化过程中的酶对淀粉的作用，保护大蒜精油免受胃部酸性环境对其活性的破坏，同时还可有效降低其对胃黏膜的刺激，在淀粉酶的作用下将大蒜精油靶向递送至肠道，提高大蒜精油的生物利用度。