一种可降低食物血糖生成指数的多酚添加物及其应用

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1.本发明涉及一种多酚添加物及其应用，具体涉及一种降低食物血糖生成指数的多酚添加物及其应用。

背景技术：

2.我国糖尿病总患病人数达到1.34亿人，相关食品市场潜力巨大。随着医学知识的普及，越来越多的人开始意识到“高血糖生成指数”饮食所带来的危害。
3.到目前为止，许多加工技术已被应用于降低食物血糖生成指数。一是通过技术手段调控淀粉结构，提高抗性淀粉含量，降低淀粉的消化性，如夏书芹等将鹰嘴豆饼干进行湿热处理后，鹰嘴豆饼干的egi值从69.6降低到58.77(一种低淀粉消化性鹰嘴豆饼干及其制备方法，cn114794189a)；张文成等将蒸谷米进行微量氮气气蒸处理后，蒸谷米的egi值从55降低到48(一种低gi值蒸谷米加工方法，cn115119921a)。二是向食品中添加一些gi值低的食物原料如藜麦、银杏、荞麦、莜麦等，如加入银杏和藜麦的威化饼干egi值从62.3降低到49.6(一种银杏藜麦威化饼干及其制备方法，cn111838262a)，加入荞麦与莜麦的饼干egi值为68(一种低血糖生成指数饼干及其制备方法，cn102934674a)。
4.但是通过淀粉改性降低食物gi值的方式往往工艺复杂、成本较高、造型困难，而且抗性淀粉加热糊化后，很大一部分又转化成可消化淀粉；低gi值食物原料添加过多也可能导致产品感官品质较差。之后又诞生了第三类方法：添加α-葡萄糖苷酶抑制剂，降低淀粉水解速率。
5.王琦等将富含茶多酚的乌龙茶提取物加入紫薯饮料中，将紫薯饮料的egi值从70降低到62(一种抗性淀粉奶茶固体饮料及其制备方法，cn111248313a)；谢忱等将富含芦丁和绿原酸的桑叶提取物加入白砂糖中，将白砂糖的egi值从84降低至40(一种桑叶提取物、其制备方法及其用途，cn102524769a)；孙红男等将薯条浸泡在富含多酚的浸泡液后低温慢炸，最终将薯条的egi值从63.2降低到54.1(一种降低薯条血糖生成指数及含油率的方法及应用，cn114586955a)；将同样的方法运用到烤土豆块上后，烤土豆块的egi值从62.9降低到54.2(一种降低烤薯块血糖生成指数的方法及应用，cn114521636a)。
6.但是将多酚类α-葡萄糖苷酶抑制剂加入食品中也存在一些问题(穆谈航,叶嘉,杨明建,等.石榴皮多酚提取工艺优化及其贮藏稳定性研究[j].食品工业科技,2021,42(11):142-146.)：不同多酚抑制α-葡萄糖苷酶的活性差异很大，较难筛选获得活性较好的多酚；加入食品中的多酚易受光、热、氧等环境因素的影响而发生降解或聚集，失去活性使其作用效果大打折扣。

技术实现要素：

[0007]
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可降低食物血糖生成指数的多酚添加物及其应用；所述多酚添加物的降血糖生成指数效果稳定，作为食品加工原料使用时，可按常规方法制作食品，而不必采用专用的食品加工方法来避
免失效。
[0008]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，功效成分包括多酚与蛋白质的复合物；所述多酚能抑制α-葡萄糖苷酶活性。
[0009]
优选地，制备方法为：将所述蛋白质均匀分散在水中，边搅拌边滴加碱溶液，将ph值调至10-12，搅拌10-30min，加入所述多酚，搅拌10-30min，用酸将ph调至5-7，干燥即成。
[0010]
更优选地，所述水的质量为蛋白质质量的10-20倍。
[0011]
更优选地，所述碱溶液为naoh溶液。
[0012]
更优选地，所述碱溶液的浓度为0.1-1m。
[0013]
更优选地，所述酸为盐酸。
[0014]
更优选地，所述酸的浓度为0.1-1m。
[0015]
优选地，所述多酚与α-葡萄糖苷酶分子对接的结合能低于-14kcal/mol。
[0016]
优选地，所述多酚来自可食用植物。
[0017]
优选地，使用多酚提取物为原料时，多酚提取物与蛋白质的比例为0.2～4.0∶1。
[0018]
优选地，所述多酚提取物通过对粉碎后的原料进行提取，收集滤液，除去溶剂获得。
[0019]
优选地，所述溶剂为水或浓度≤75％的乙醇溶液。
[0020]
多酚物质的筛选可运用auto dock、auto dock-vina等理论模拟软件，将多酚单体与α-葡萄糖苷酶(pdb编号7d9b，http://www.rcsb.org/)进行分子对接，根据计算出的结合能，选择合适的多酚。表1列出了部分多酚物质的计算结果。
[0021]
表1部分多酚与α-葡萄糖苷酶的分子对接结果
[0022]
[0023][0024][0025]
优选地，所述多酚包括安石榴苷、桂皮素、酚3-o-芸香糖苷、白藜芦醇、木犀草素7-o-(2-芹糖基-6-甲基)-葡萄糖苷、pinotin、3,4-二咖啡酰奎宁酸、木犀草素7-o-甲基葡萄糖苷、原花青素二聚体b3、6-o-乙酰甘草苷、酚3-o-(2-鼠李糖基-6-乙酰-半乳糖
苷)7-o-鼠李糖苷、槲皮素3-o-糖基化-鼠李糖基-葡萄糖苷、7-羟基木脂素、7-氧化木脂素、酚3-o-糖基化-鼠李糖基-葡萄糖苷、鼠尾草酸、飞燕草素3-o-麦麸-葡萄糖苷、芹菜素7-o-芹糖基-葡萄糖苷、矢车菊素-3-o-槐糖苷、飞燕草素3,5-o-二葡萄糖苷、酚3-o-鼠李糖基-鼠李糖基-葡萄糖苷、原花青素三聚体c1、槲皮素3-o-芸香糖苷、鼠尾草酚、异野漆树苷、柚皮苷4'-o-葡萄糖苷、开环异落叶松树脂酚-倍半木脂素、天竺葵素-o-糖基化-芸香糖苷、野漆树苷中的一种或两种以上。
[0026]
优选地，所述多酚提取自石榴皮、葡萄皮、丁香、桑叶、陈皮中的一种或两种以上。
[0027]
优选地，所述蛋白质为酪蛋白、大米分离蛋白、大豆分离蛋白、面筋蛋白中的一种或两种以上。
[0028]
本发明可降低食物血糖生成指数的多酚添加物的应用，将所述可降低食物血糖生成指数的多酚添加物与食品的其他原料混合，按常规方法制作食品，得低血糖生成指数食品。
[0029]
本发明将对α-葡萄糖苷酶具有高效抑制效果的多酚，与蛋白质复合，提高多酚热稳定性。本发明多酚添加物可明显抑制α-葡萄糖苷酶活性、降低淀粉水解速率、延缓葡萄糖释放；在食物中添加少量本发明方法制备的多酚添加物，即可有效降低食物的egi值，特别是加工的重组米、米线、饼干等食品。
[0030]
本发明有益效果：
[0031]
1本发明将多酚物质与蛋白质复合，提高了活性多酚稳定性；
[0032]
2在食物中添加少量本发明方法制备的多酚添加物，即可有效降低食物的egi值，降低egi值的效果好，使用方法简单，应用范围广；
[0033]
3.作为食品加工原料使用时，可按常规方法制作食品；
[0034]
4.本发明产品成本低，加工工艺简单，适宜工业化生产。
附图说明
[0035]
图1是本发明实施例一和对比例中制得的饼干的模拟消化测试结果图。
[0036]
图2是本发明实施例二中制得不同添加量酪蛋白-丁香多酚复合物的米线模拟消化测试结果图。
[0037]
图3是本发明实施例三中制得不同添加量大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物的重组米模拟消化测试结果图。
具体实施方式
[0038]
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0039]
本发明实施例所使用的原料，均通过常规商业途径获得。
[0040]
各实施例采用的模拟消化测定葡萄糖释放量计算egi：称取100mg干燥后样品置于50ml离心管中，加入2ml水，沸水浴15min糊化，再添加13ml ph 5.2的0.2mol/l乙酸缓冲液，37℃水浴平衡10min，再加0.2ml混合酶液(胰α-淀粉酶400u/ml，糖化酶20u/ml)，在37℃水浴下振荡(150r/min)并计时。反应0，30，60，90，120，180min后分别取0.1ml上清液经沸水浴5min灭酶处理后以4000
×
g离心5min。取上清液，采用dns试剂，于540nm处比测定葡萄糖含量，每个样品平行测定3次取平均值，绘制淀粉水解曲线。
[0041]
对样品淀粉水解率曲线进行一级动力学拟合，其方程为c
t
＝cf(1－e-kt
)，用origin软件进行拟合得到水解动力学常数k。水解曲线下的面积auc由以下公式得出：
[0042]
auc＝cf(t
f-t0)－(cf/k)[1－e-k(tf-t0)
]
[0043]
式中：c
t
——在t时间时样品中淀粉的水解比例；
[0044]cf
——反应180min后淀粉的水解比例；
[0045]
tf——最终反应时间(180min)；
[0046]
t0——最开始反应时间(0min)；
[0047]
k——动力学常数。
[0048]
水解指数(hi)由以下公式得到：
[0049][0050]
hi与egi存在高度的相关性(r＝0.894)，根据hi来预测egi的计算公式如下：
[0051]
egi＝39.71+0.549hi
[0052]
实施例一低血糖生成指数饼干
[0053]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物为来自石榴皮的多酚物质与大米分离蛋白的复合物。
[0054]
本实施例选取安石榴苷作为降血糖生成指数活性物质。安石榴苷与α-葡萄糖苷酶分子对接的结合能达-16.2kcal/mol(见表1)，能较好地抑制α-葡萄糖苷酶活性。
[0055]
石榴皮中安石榴苷含量较高，选择石榴皮作为活性多酚原料：将干石榴皮经粉碎机粉碎后用纯水提取，收集滤液，浓缩干燥获得石榴皮多酚提取物。通过液相谱外标法测定，获得石榴皮多酚提取物中安石榴苷含量为5.8％(w/w)。
[0056]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物包括以下步骤：
[0057]
将大米分离蛋白分散在10倍重量的水中，搅拌均匀，再边搅拌边滴加1m的naoh溶液，将ph调至12；继续搅拌30min后，按照大米分离蛋白与石榴皮多酚提取物质量比1:0.5添加石榴皮多酚提取物并继续搅拌30min；再用1m的盐酸将ph调至7，干燥后制成大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物。
[0058]
将所得大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物应用到饼干加工中：
[0059]
1.将100份全麦粉与1份小苏打、5份大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物、20份全蛋粉混合均匀；
[0060]
2.加入40份牛奶、14份植物油；
[0061]
3.将面团揉制成型，在室温下静置松弛30min；
[0062]
4.将面团辊压成厚度为5mm的薄片，用模具切片定型；
[0063]
5.转移到烤盘中，烤箱175℃烘烤25min；
[0064]
6.烤好后出炉自然冷却，包装保存。
[0065]
采用同样的方法，但不使用大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物，制作对照饼干产品。
[0066]
模拟消化测定石榴皮多酚饼干中葡萄糖释放量，计算egi，并与空白组做对比。
[0067]
本实施例淀粉水解曲线见图1。添加5％大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物的饼干明显葡糖糖释放更慢，添加5％大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物的饼干的egi值为52.4；未
添加大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物的对照饼干(ck)的egi值为74.9。
[0068]
对比例
[0069]
本对比例选用与实施例一相同的石榴皮多酚提取物直接作为降低食物血糖生成指数的功效物质，不与大米分离蛋白复合。
[0070]
本对比例采用与实施例一相似的方法制作饼干，区别在于，采用5份石榴皮多酚提取物替代大米分离蛋白-石榴皮多酚复合物。
[0071]
模拟消化测定石榴皮多酚饼干中葡萄糖释放量，计算egi；所得饼干的egi值为62.5。
[0072]
实施例二低血糖生成指数米线
[0073]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物为来自丁香的多酚物质与酪蛋白的复合物。
[0074]
本实施例选取酚3-o-芸香糖苷作为降血糖生成指数活性物质。酚3-o-芸香糖苷与α-葡萄糖苷酶分子对接的结合能达-15.8kcal/mol(见表1)，能较好地抑制α-葡萄糖苷酶活性。
[0075]
丁香中酚3-o-芸香糖苷含量较高，选择丁香作为活性多酚原料：将丁香经粉碎机粉碎后用20％乙醇溶液提取，收集滤液，浓缩干燥获得丁香多酚提取物。通过液相谱外标法测定，获得丁香提取物中酚3-o-芸香糖苷含量为7.5％(w/w)。
[0076]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物包括以下步骤：
[0077]
将酪蛋白分散在15倍重量比的水中，搅拌均匀，再边搅拌边滴加0.5m的naoh溶液，将ph调至11；继续搅拌20min后，按照酪蛋白与丁香提取物质量比1:1添加丁香多酚提取物，继续搅拌20min；再用0.5m的盐酸将ph调至6，干燥后制成酪蛋白-丁香多酚复合物。
[0078]
将所得酪蛋白-丁香多酚复合物应用到米线中：
[0079]
将100份大米粉与1～5份的酪蛋白-丁香多酚复合物混匀，再加入与水以1.1：1比例混匀；混粉放入米线机中制米线，得到丁香多酚米线产品。
[0080]
采用同样的方法，但不使用酪蛋白-丁香多酚复合物，制作对照米线产品。
[0081]
模拟消化测定丁香多酚米线葡萄糖释放量，计算egi。
[0082]
本实施例淀粉水解曲线见图2。添加5％酪蛋白-丁香多酚复合物降egi值效果最好，egi值为61.3；未添加酪蛋白-丁香多酚复合物的对照米线(ck)的egi值为85.2。
[0083]
实施例三低血糖生成指数重组米
[0084]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物为来自葡萄皮的多酚物质与大豆分离蛋白的复合物。
[0085]
本实施例选取白藜芦醇作为降血糖生成指数活性物质。白藜芦醇与α-葡萄糖苷酶分子对接的结合能达-15.5kcal/mol(见表1)，能较好地抑制α-葡萄糖苷酶活性。
[0086]
葡萄皮中白藜芦醇含量较高，选择葡萄皮作为活性多酚原料：将干葡萄皮经粉碎机粉碎后用70％乙醇溶液提取，收集滤液，浓缩干燥获得葡萄皮多酚提取物。通过液相谱外标法测定，获得葡萄皮多酚提取物中白藜芦醇含量为2.6％(w/w)。
[0087]
本实施例可降低食物血糖生成指数的多酚添加物包括以下步骤：
[0088]
将大豆分离蛋白分散在20倍重量的水中，搅拌均匀，再边搅拌边滴加0.1m的naoh溶液，将ph调至10；继续搅拌10min后，按照大豆分离蛋白与葡萄皮多酚提取物质量比1:2添
加葡萄皮多酚提取物，并继续搅拌10min；再用0.1m的盐酸将ph调至5，干燥后制成大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物。
[0089]
将所得大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物应用到重组米中：
[0090]
将100份大米粉与1-5份的大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物混匀，再加入与水以1：1比例混匀，放入螺杆挤压机中造粒；挤压机参数为：螺杆转速为120r/min、套筒温度为90℃、切刀转速600rpm、喂料速度150g/min；通过模头成型，切刀切断为米粒形状；收集出料颗粒，采用60℃热风干燥至含水量为10％，得到葡萄皮多酚重组米产品。
[0091]
采用同样的方法，但不使用大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物，制作对照重组米产品。
[0092]
模拟消化测定各添加量葡萄皮多酚重组米中葡萄糖释放量，计算egi。
[0093]
本实施例淀粉水解曲线见图3。添加5％大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物降egi值效果最好，egi值为59.2；未添加大豆分离蛋白-葡萄皮多酚复合物的对照重组米(ck)的egi值为82.0。

技术特征：

1.一种可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，功效成分包括多酚与蛋白质的复合物；所述多酚能抑制α-葡萄糖苷酶活性。2. 根据权利要求1所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，制备方法为：将所述蛋白质均匀分散在水中，边搅拌边滴加碱溶液，将ph值调至10-12，搅拌10-30 min，加入所述多酚，搅拌10-30 min，用酸将ph调至5-7，干燥即成。3.根据权利要求2所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述水的质量为蛋白质质量的10-20倍。4. 根据权利要求2或3所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述碱溶液为naoh溶液；所述碱溶液的浓度为0.1-1 m；所述酸为盐酸；所述酸的浓度为0.1-1 m。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述多酚与α-葡萄糖苷酶分子对接的结合能低于-14 kcal/mol。6.根据权利要求1~5中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述多酚来自可食用植物；使用多酚提取物为原料时，多酚提取物与蛋白质的比例为0.2~4.0∶1；所述多酚提取物通过对粉碎后的原料进行提取，收集滤液，除去溶剂获得；所述溶剂为水或浓度≤75%的乙醇溶液。7.根据权利要求1~6中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述多酚包括安石榴苷、桂皮素、酚3-o-芸香糖苷、白藜芦醇、木犀草素7-o-(2-芹糖基-6-甲基)-葡萄糖苷、pinotin、3,4-二咖啡酰奎宁酸、木犀草素7-o-甲基葡萄糖苷、原花青素二聚体b3、6-o-乙酰甘草苷、酚3-o-(2-鼠李糖基-6-乙酰-半乳糖苷)7-o-鼠李糖苷、槲皮素3-o-糖基化-鼠李糖基-葡萄糖苷、7-羟基木脂素、7-氧化木脂素、酚3-o-糖基化-鼠李糖基-葡萄糖苷、鼠尾草酸、飞燕草素3-o-麦麸-葡萄糖苷、芹菜素7-o-芹糖基-葡萄糖苷、矢车菊素-3-o-槐糖苷、飞燕草素3,5-o-二葡萄糖苷、酚3-o-鼠李糖基-鼠李糖基-葡萄糖苷、原花青素三聚体c1、槲皮素3-o-芸香糖苷、鼠尾草酚、异野漆树苷、柚皮苷4'-o-葡萄糖苷、开环异落叶松树脂酚-倍半木脂素、天竺葵素-o-糖基化-芸香糖苷、野漆树苷中的一种或两种以上。8.根据权利要求1~7中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述多酚提取自石榴皮、丁香、桑叶、陈皮、葡萄皮中的一种或两种以上。9.根据权利要求1~8中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物，其特征在于，所述蛋白质为酪蛋白、大米分离蛋白、大豆分离蛋白、面筋蛋白中的一种或两种以上。10.如权利要求1~9中任一项所述的可降低食物血糖生成指数的多酚添加物的应用，其特征在于，将所述可降低食物血糖生成指数的多酚添加物与食品的其他原料混合，按常规方法制作食品，得低血糖生成指数食品。

技术总结

一种可降低食物血糖生成指数的多酚添加物及其应用，所述可降低食物血糖生成指数的多酚添加物为多酚与蛋白质的复合物；所述多酚能抑制α-葡萄糖苷酶活性；本发明还包括所述可降低食物血糖生成指数的多酚添加物的应用。本发明将多酚物质与蛋白质复合，提高了活性多酚稳定性；在食物中添加少量本发明方法制备的多酚添加物，即可有效降低食物的eGI值，降低eGI值的效果好，使用方法简单，应用范围广；作为食品加工原料使用时，可按常规方法制作食品；本发明产品成本低，加工工艺简单，适宜工业化生产。产。产。