一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法

1.本发明涉及淀粉气凝胶制备技术领域，具体为一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法。


背景技术：

2.葡萄籽为葡萄酿酒后的副产物，其中含有具有良好生物活性的原花青素。原花青素是由不同数量的黄烷醇单体缩合而成的，单体有四种结构：(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素、(+)-儿茶素没食子酸酯和(-)-表儿茶素没食子酸酯。单体的一种或多种缩合成多聚体，依据聚合度来划分，通常将二至四聚体称为低聚体，五聚体及以上的称之为高聚体。原花青素通常具有很强的生物活性，它具有抗氧化活性，可以有效清除体内的自由基。此外，还有助于调节血糖平衡和降低糖尿病风险，预防心脑血管疾病。发挥抗肿瘤活性、抗高血压、降血脂、抗炎、抗过敏、抗辐射、抗突变和抗病毒作用。还可以预防老年痴呆症并有助于治疗运动损伤。但是，原花青素较不稳定，易受ph、o2、光、酶、温度、金属离子等的影响，这大大限制了原花青素的应用。
3.气凝胶是一种新型多孔材料，具有高比表面积、低密度、纳米孔网结构、高孔隙率等特点。淀粉，是安全、可再生、廉价的生物聚合物，是一种生物基气凝胶的潜在原料。目前，淀粉气凝胶可作为载体，应用于具有不稳定性的活性物质的封装与释放。淀粉气凝胶创造了一个物理屏障，可以减少活性物质暴露在氧气及热环境中从而起到提高物质的稳定性的作用。
4.利用淀粉气凝胶封装原花青素或许是一种可以提高原花青素稳定性的有效办法，但目前尚未有使用淀粉气凝胶封装原花青素，制备原花青素淀粉气凝胶的方法。因此，本领域技术人员提出了一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，用来解决上述所存在的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，解决了目前尚未有使用淀粉气凝胶封装原花青素以及制备原花青素淀粉气凝胶的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，包括以下制备步骤：
7.s1：将原花青素在无水乙醇中溶解，待其完全溶解后备用；
8.s2：将淀粉及交联剂在蒸馏水中混合均匀之后备用；
9.s3：将s2步骤中所得溶液与s1步骤中所得溶液在高温条件下混合，糊化；
10.s4：将s3步骤中所得的混合溶液冷却后倒入模具，然后将其置于4℃温度环境的冰箱之中进行存放，在存放完毕之后将其取出切成小段，得到固体混合物；
11.s5：将s4步骤中得到的固体混合物进行干燥处理，即可得到一种葡萄籽原花青素
淀粉气凝胶。
12.优选的，所述s1步骤中，原花青素的纯度为90％以上，原花青素与溶剂的质量比为10:1-150。
13.优选的，所述s2步骤中，淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉或者豌豆淀粉的其中一种。
14.优选的，所述s2步骤中，交联剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或者己二酸的其中一种，淀粉、交联剂与溶剂的质量比为300:9:1-100:3:1。
15.优选的，所述s3步骤中，原花青素和淀粉的使用质量比为1:10-1:200，混合的方式为搅拌混合，搅拌速率为100-200r/mi n，搅拌时间为15-20mi n，搅拌温度90-100℃。
16.优选的，所述s4步骤中，模具的形状为圆形、方形或者三角形中的其中一种或多种，在冰箱内放置的时间为40-60h，将其固体混合物切段时，切段的长度为1-3cm。
17.优选的，所述s5步骤中，干燥的方式为真空干燥，真空度为-0.08mpa，干燥温度为10-25℃，干燥时间为20-30h。
18.本发明提供了一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法。具备以下有益效果：
19.1、本发明通过所公开的制备方法制得的原花青素淀粉气凝胶，使得原花青素在不同高温及不同光照条件下的原花青素保留率最多提高了18％。
20.2、本发明的制备方法制得的原花青素淀粉气凝胶对于原花青素相关的药品和功能性食品等产品的开发具有重要意义。
21.3、本发明对于原花青素淀粉气凝胶的制备方法步骤少，简单快捷，方法新颖。
附图说明
22.图1为本发明的原花青素淀粉气凝胶、淀粉气凝胶、淀粉、原花青素的红外光谱图；
23.图2为本发明的原花青素淀粉气凝胶、淀粉气凝胶的x射线衍射图谱；
24.图3为本发明的原花青素淀粉气凝胶、淀粉气凝胶的热重曲线图；
25.图4为本发明的原花青素淀粉气凝胶、淀粉气凝胶扫描电子显微镜图像；
26.图5为本发明的原花青素及原花青素淀粉气凝胶的光稳定性研究图；
27.图6为本发明的原花青素及原花青素淀粉气凝胶的热稳定性研究图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例：
30.请参阅附图1，本发明实施例提供一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶，其傅里叶红外光谱图如图1所示，原花青素的特征峰分别在772cm-1
、1104cm-1
、1282cm-1
、1520cm-1
处，在经淀粉气凝胶封装后被淀粉所引起的吸附带完全覆盖，并在1700
–
1200cm-1
范围内显示出大量吸附带，表明原花青素与淀粉重叠，原花青素被包封在了淀粉气凝胶中。
31.请参阅附图2，原花青素仅有一个衍射峰，而在制备成原花青素淀粉气凝胶后其衍
射峰完全与淀粉气凝胶峰型一致，表明其特征性峰在包封后隐藏在气凝胶中，可以说明原花青素完全被包封。
32.请参阅附图3，在250℃-300℃下，失重率出现大幅的下降，可能是由于糖类的在此温度下降解。而原花青素淀粉气凝胶的下降幅度相对较缓，可能由于加入原花青素后气凝胶中的结构变多导致。
33.请参阅附图4，淀粉气凝胶具有层状孔隙结构，加入原花青素后其孔隙变大且大小不一，同时层状结构消失。
34.一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，包括以下制备步骤：
35.s1：将原花青素在无水乙醇中溶解，待其完全溶解后备用；
36.s2：将淀粉及交联剂在蒸馏水中混合均匀之后备用；
37.s3：将s2步骤中所得溶液与s1步骤中所得溶液在高温条件下混合，糊化；
38.s4：将s3步骤中所得的混合溶液冷却后倒入模具，然后将其置于4℃温度环境的冰箱之中进行存放，在存放完毕之后将其取出切成小段，得到固体混合物；
39.s5：将s4步骤中得到的固体混合物进行干燥处理，即可得到一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶。
40.s1步骤中，原花青素的纯度为90％以上，原花青素与溶剂的质量比为10:1-150，优选20：1-100：1。
41.s2步骤中，淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉或者豌豆淀粉的其中一种，其中优选小麦淀粉及玉米淀粉。
42.s2步骤中，交联剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或者己二酸的其中一种，其中优选六偏磷酸钠，淀粉、交联剂与溶剂的质量比为300:9:1-100:3:1，优选300:9:2-300:9:1。
43.s3步骤中，原花青素和淀粉的使用质量比为1:10-1:200，混合的方式为搅拌混合，搅拌速率为100-200r/mi n，搅拌时间为15-20mi n，搅拌温度90-100℃。
44.s4步骤中，模具的形状为圆形、方形或者三角形中的其中一种或多种，在冰箱内放置的时间为40-60h，将其固体混合物切段时，切段的长度为1-3cm。
45.s5步骤中，干燥的方式为真空干燥，真空度为-0.08mpa，干燥温度为10-25℃，干燥时间为20-30h。
46.实施例一：
47.在上述实施例的基础上，本实施例提供一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
48.s1：准确称量0.5g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g小麦淀粉与0.45g六偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
49.s2:将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，搅拌混合完毕之后取出冷却；
50.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h。
51.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-40℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
52.实施例二：
53.在上述实施例的基础上，本实施例提供一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方
法，制备方法包括以下步骤：
54.s1：准确称量0.5g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.45g六偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
55.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
56.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
57.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-40℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
58.实施例三：
59.在上述实施例的基础上，本实施例提供一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
60.s1：准确称量0.1g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g小麦淀粉与0.45g三偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
61.s2:将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
62.s3:将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏40h；
63.s4:将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段子，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-40℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
64.实施例四：
65.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
66.s1：准确称量0.5g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用。再称取15g小麦淀粉与0.45g六偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
67.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
68.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏50h；
69.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至真空干燥箱中，干燥30h，真空度-0.06mpa，温度20℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
70.实施例五：
71.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
72.s1：准确称量0.1g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.45g三偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
73.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
74.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏40h；
75.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段子，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-40℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
76.实施例六：
77.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
78.s1：准确称量0.6g原花青素溶解于6m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.46g六偏磷酸钠在90m l蒸馏水中混匀，再与上述6m l原花青素乙醇溶液混合；
79.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以150r/mi n，搅拌20mi n，取出冷却；
80.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
81.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥30h，真空度-0.06mpa，温度-40℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
82.实施例七：
83.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
84.s1：准确称量0.1g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.46g六偏磷酸钠在85m l蒸馏水中混匀，再与上述6m l原花青素乙醇溶液混合；
85.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以100r/mi n，搅拌18mi n，取出冷却；
86.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
87.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-50℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
88.实施例八：
89.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
90.s1：准确称量0.5g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.45g己二酸在90m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
91.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
92.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
93.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥30h，真空度-0.06mpa，温度-45℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
94.实施例九：
95.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
96.s1：准确称量0.1g原花青素溶解于3m l无水乙醇中，备用，再称取15g玉米淀粉与0.45g己二酸在90m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
97.s2：将s1步骤中获得的混合物在95℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
98.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
99.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥26h，真空度-0.06mpa，温度25℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
100.实施例十：
101.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
102.s1：准确称量0.6g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取20g玉米淀粉与0.06g六偏磷酸钠在100m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
103.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
104.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
105.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥20h，真空
度-0.06mpa，温度-45℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
106.实施例十一：
107.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
108.s1：准确称量0.1g原花青素溶解于6m l无水乙醇中，备用，再称取20g玉米淀粉与0.45g六偏磷酸钠在100m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
109.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
110.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
111.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥24h，真空度-0.06mpa，温度-45℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
112.实施例十二：
113.在上述实施例的基础上，一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，制备方法包括以下步骤：
114.s1：准确称量0.4g原花青素溶解于5m l无水乙醇中，备用，再称取24g玉米淀粉与0.5g三偏磷酸钠在90m l蒸馏水中混匀，再与上述5m l原花青素乙醇溶液混合；
115.s2：将s1步骤中获得的混合物在90℃下，以200r/mi n，搅拌15mi n，取出冷却；
116.s3：将s2步骤中获得的混合物转移到模具中，通过4℃冰箱低温冷藏48h；
117.s4：将s3步骤中获得的冷藏混合物切成小段，转移至冷冻干燥箱中，干燥30h，真空度-0.06mpa，温度20℃，收集干燥后的物料即得原花青素淀粉气凝胶。
118.实施例十三：
119.本实施例为上述实施例的试验分析例，根据上述实施例中所采用不同的交联剂和不同的参数条件而制得各种原花青素淀粉气凝胶，然后将各种原花青素淀粉气凝胶的载药率进行检测，并对其最大提高的保留率提高倍数进行检测，检测信息数据如表1所示：
120.[0121][0122]
表1
[0123]
由上述表1中的信息数据可知，在交联剂使用六偏磷酸钠时，载药率和保留率数据相比其使用三偏磷酸钠和己二酸时有明显增高，并且采用实施例一中的配方和制备参数条件时，载药率和保留率达到最高值，因此，实施例一为最优实施例，实施例一中的配方以及制备条件参数可以用于批量加工进行使用。
[0124]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：s1：将原花青素在无水乙醇中溶解，待其完全溶解后备用；s2：将淀粉及交联剂在蒸馏水中混合均匀之后备用；s3：将s2步骤中所得溶液与s1步骤中所得溶液在高温条件下混合，糊化；s4：将s3步骤中所得的混合溶液冷却后倒入模具，然后将其置于4℃温度环境的冰箱之中进行存放，在存放完毕之后将其取出切成小段，得到固体混合物；s5：将s4步骤中得到的固体混合物进行干燥处理，即可得到一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s1步骤中，原花青素的纯度为90％以上，原花青素与溶剂的质量比为10:1-150。3.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中，淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、绿豆淀粉或者豌豆淀粉的其中一种。4.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中，交联剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或者己二酸的其中一种，淀粉、交联剂与溶剂的质量比为300:9:1-100:3:1。5.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s3步骤中，原花青素和淀粉的使用质量比为1:10-1:200，混合的方式为搅拌混合，搅拌速率为100-200r/min，搅拌时间为15-20min，搅拌温度90-100℃。6.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s4步骤中，模具的形状为圆形、方形或者三角形中的其中一种或多种，在冰箱内放置的时间为40-60h，将其固体混合物切段时，切段的长度为1-3cm。7.根据权利要求1所述的一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，其特征在于，所述s5步骤中，干燥的方式为真空干燥，真空度为-0.08mpa，干燥温度为10-25℃，干燥时间为20-30h。

技术总结
本发明涉及淀粉气凝胶制备技术领域，公开了一种葡萄籽原花青素淀粉气凝胶的制备方法，包括以下制备步骤，S1：将原花青素在无水乙醇中溶解，待其完全溶解后备用；S2：将淀粉及交联剂在蒸馏水中混合均匀之后备用；S3：将S2步骤中所得溶液与S1步骤中所得溶液在高温条件下混合，糊化；S4：将S3步骤中所得的混合溶液冷却后倒入模具，然后将其置于4℃温度环境的冰箱之中进行存放，在存放完毕之后将其取出切成小段，得到固体混合物；S5：将S4步骤中得到的固体混合物进行干燥处理。通过所公开的制备方法制得的原花青素淀粉气凝胶，使得原花青素在不同高温及不同光照条件下的原花青素保留率最多提高了18％。提高了18％。提高了18％。


技术研发人员：赵庆生 杨天潇 王小峰 安荣艳 吴旭杰 李梅 白志鹏
受保护的技术使用者：中国科学院过程工程研究所
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/22