CN104336621A - 一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能食品制备技术领域，公开了一种超声技术辅助制备富含姜黄素的大豆蛋白功能制品的方法。所述方法包括如下步骤：第一步：将大豆蛋白加入水中，常温搅拌分散，水化得到大豆蛋白分散液；第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，然后冷却至常温；第三步：将姜黄素预分散于无水乙醇中，于常温在搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至大豆蛋白分散液中，搅拌混合，室温静置，离心，取离心上清液干燥，得到所述大豆蛋白-姜黄素复合物。本发明利用超声波处理展开大豆蛋白的空间立体结构，提高其与姜黄素的结合效率，大大提高了姜黄素在水中的溶解性和生物稳定性；且生产工艺简单，所需有机溶剂的量极小，绿色环保安全。

Description

一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法
技术领域
本发明属于功能(保健)食品的制备工艺技术领域，涉及一种超声技术辅助制备富含姜黄素的大豆蛋白功能制品的生产方法。
背景技术
近年来，随着社会的发展，膳食补充剂和功能(保健)食品越来越受到人们的关注。姜黄素是从姜科姜属植物的根茎中提取的一类天然酚类物质，具有抗氧化、抗癌、抑菌、调节炎症因子、抗肿瘤等功能，因而在功能(保健)食品的研发中具有重要的前景。然而，姜黄素在水中的溶解性极低(约11ng/mL)，从而导致其生物效价也很低，因而提高其在水相中的溶解度及生物效价是研发富含姜黄素的功能(保健)食品的关键科技问题。
近年来，纳米技术在制备用于癌症治疗的纳米载体药物上取得了突破性进展，这为提高难溶性或极性生物活性物质的溶解性或生物效价提供了可能。许多天然的或合成的生物大分子都能用作活性物质的纳米载体，如蛋白质，DNA，环糊精，聚乳酸等。在这些材料中，蛋白质被认为是安全的、可生物降解的、可生物相容的材料，更为重要的是，蛋白质本身就具有良好的表面疏水性，因而极易与诸多疏水性的生物活性物质复合。大豆分离蛋白(SPI)作为一类重要的食品蛋白质，具有营养价值高、成本低、表面活性好、呈纳米颗粒形态等特点，因此是一类可用于荷载非水溶性生物活性分子的较佳输送载体。但是，考虑到商用SPI本身的溶解度较差，因而提高SPI的分散性甚至溶解性是高效制备SPI-姜黄素复合物的第一步。另一方面，已有文献报道采用超声处理可显著改善SPI在水相中的分散及溶解性能，其主要作用机制在于通过超声波产生的强剪切力使大分子的蛋白颗粒裂解为小分子的颗粒或分子。
基于以上背景，本发明提出一种采用超声技术辅助制备SPI-姜黄素复合物的生产方法，旨在促进大豆蛋白与姜黄素之间相互作用，从而高效地形成相关复合物，进而达到解决姜黄素在水相中溶解度差的技术难题，并且开发出一类富含姜黄素的大豆蛋白制品的目的。
发明内容
针对现有技术中大豆蛋白作为姜黄素输送载体存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效的超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法；
本发明所述方法涉及对大豆蛋白分散液进行超声预处理，从而使之更有效地与姜黄素复合形成可溶的大豆蛋白-姜黄素复合物。采用本发明所述方法不需要对蛋白分散液作进一步的加热预处理，而且制备得到的大豆蛋白-姜黄素复合物制品可作为一种姜黄素的功能性基料，广泛地用于功能(保健)食品的研发。
本发明的目的具体通过下述技术方案实现：
一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，包括如下步骤：
(1)第一步：将大豆蛋白加入水中，常温搅拌分散，水化6～12小时，得到大豆蛋白分散液；
优选的，步骤(1)中大豆蛋白与水的固液比为：每100升水中对应加入大豆蛋白0.01～5千克；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，然后冷却至常温；
优选的，步骤(2)所述超声处理的条件为：功率为100～200W，处理时间为5～15分钟；
(3)第三步：将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至大豆蛋白分散液中，再进行搅拌充分混合，室温静置，离心，取离心上清液干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物；
优选的，步骤(3)所述姜黄素与大豆蛋白的质量比为(1～80):10；
更优选的，步骤(3)所述姜黄素与大豆蛋白的质量比为(2.5～10):10；
优选的，步骤(3)所述室温静置的时间为4～6小时。
根据上述方法得到的大豆蛋白-姜黄素复合物可以作为一种营养补充剂，或者作为添加剂用于保健食品的生产中。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明利用超声波处理适度展开大豆蛋白的空间立体结构，提高其与姜黄素的结合效率，快速形成大豆蛋白-姜黄素复合物，大大提高了姜黄素在水中的溶解性和生物稳定性。
(2)本发明所述方法生产工艺简单，所需有机溶剂的量极小，是一种安全、绿色的制备方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，具体包括如下步骤：
(1)第一步：按每100升水中对应加入4千克大豆蛋白的固液比，将大豆蛋白加入蒸馏水中，常温下机械搅拌分散，水化12小时，得到大豆蛋白分散液；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，功率为200W，处理10分钟，然后冷却至常温；
(3)第三步：按姜黄素与大豆蛋白的质量比为10:10，将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在机械搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至第二步超声处理后的大豆蛋白分散液中，再进行搅拌5分钟使之充分混合，室温静置4小时，离心，分离除去不溶物，取离心上清液进行干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物；
离心所得的上清液为棕黄色、透明溶液；
经测定计算，大豆蛋白对姜黄素的荷载效果较好，每克大豆蛋白的姜黄素荷载量达2.92微克；
荷载量的测定计算方法为：
通过动态光衍射和原子力显微镜分析发现，所得的大豆蛋白-姜黄素复合物以纳米颗粒形态存在；将大豆蛋白-姜黄素复合物的冻干粉复溶后，没有游离姜黄素析出，溶液呈棕黄色、透明状。可见超声波处理可以高效制备高荷载量的大豆蛋白-姜黄素复合物，显著提高姜黄素在水相中的溶解度和稳定性。
实施例2
一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，具体包括如下步骤：
(1)第一步：按每100升水中对应加入0.5千克大豆蛋白的固液比，将大豆蛋白加入蒸馏水中，常温下机械搅拌分散，水化8小时，得到大豆蛋白分散液；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，功率为100W，处理5分钟，然后冷却至常温；
(3)第三步：按姜黄素与大豆蛋白的质量比为1.25:10，将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在磁力搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至第二步超声处理后的大豆蛋白分散液中，再进行搅拌5分钟使之充分混合，室温静置6小时，离心，分离除去不溶物，取离心上清液进行干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物；
离心所得的上清液为棕黄色、透明溶液；
经测定计算，大豆蛋白对姜黄素的荷载效果较好，每克大豆蛋白的姜黄素荷载量达20.92微克；
通过动态光衍射和原子力显微镜分析发现，所得的大豆蛋白-姜黄素复合物以纳米颗粒形态存在；将大豆蛋白-姜黄素复合物的冻干粉复溶后，没有游离姜黄素析出，溶液呈棕黄色、透明状。可见超声波处理可以高效制备高荷载量的大豆蛋白-姜黄素复合物，显著提高姜黄素在水相中的溶解度和稳定性。
实施例3
一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，具体包括如下步骤：
(1)第一步：按每100升水中对应加入0.05千克大豆蛋白的固液比，将大豆蛋白加入蒸馏水中，常温下机械搅拌分散，水化6小时，得到大豆蛋白分散液；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，功率为200W，处理10分钟，然后冷却至常温；
(3)第三步：按姜黄素与大豆蛋白的质量比为10:10，将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在磁力搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至第二步超声处理后的大豆蛋白分散液中，再进行搅拌5分钟使之充分混合，室温静置5小时，离心，分离除去不溶物，取离心上清液进行干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物；
离心所得的上清液为棕黄色、透明溶液；
经测定计算，大豆蛋白对姜黄素的荷载效果好，每克大豆蛋白的姜黄素荷载量达144.49微克；
通过动态光衍射和原子力显微镜分析发现，所得的大豆蛋白-姜黄素复合物以纳米颗粒形态存在；将大豆蛋白-姜黄素复合物的冻干粉复溶后，没有游离姜黄素析出，溶液呈棕黄色、透明状。可见超声波处理可以高效制备高荷载量的大豆蛋白-姜黄素复合物，显著提高姜黄素在水相中的溶解度和稳定性。
实施例4
一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，具体包括如下步骤：
(1)第一步：按每100升水中对应加入0.05千克大豆蛋白的固液比，将大豆蛋白加入蒸馏水中，常温下机械搅拌分散，水化10小时，得到大豆蛋白分散液；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，功率为200W，处理15分钟，然后冷却至常温；
(3)第三步：按姜黄素与大豆蛋白的质量比为80：10，将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在磁力搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至第二步超声处理后的大豆蛋白分散液中，再进行搅拌5分钟使之充分混合，室温静置4小时，离心，分离除去不溶物，取离心上清液进行干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物；
离心所得的上清液为棕黄色、透明溶液；
经测定计算，大豆蛋白对姜黄素的荷载效果较好，每克大豆蛋白的姜黄素荷载量达44.02微克；
通过动态光衍射和原子力显微镜分析发现，所得的大豆蛋白-姜黄素复合物以纳米颗粒形态存在；将大豆蛋白-姜黄素复合物的冻干粉复溶后，没有游离姜黄素析出，溶液呈棕黄色、透明状。可见超声波处理可以高效制备高荷载量的大豆蛋白-姜黄素复合物，显著提高姜黄素在水相中的溶解度和稳定性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)第一步：将大豆蛋白加入水中，常温搅拌分散，水化6～12小时，得到大豆蛋白分散液；
(2)第二步：将所得大豆蛋白分散液进行超声处理，然后冷却至常温；
(3)第三步：将姜黄素预分散于无水乙醇中，按无水乙醇与大豆蛋白分散液体积比为1:50，于常温在搅拌条件下，将含有姜黄素的无水乙醇溶液添加至大豆蛋白分散液中，再进行搅拌充分混合，室温静置，离心，取离心上清液干燥，得到粉末即为所述大豆蛋白-姜黄素复合物。
2.根据权利要求1所述的一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于：步骤(1)中大豆蛋白与水的固液比为：每100升水中对应加入大豆蛋白0.01～5千克。
3.根据权利要求1所述的一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于：步骤(2)所述超声处理的条件为：功率为100～200W，处理时间为5～15分钟。
4.根据权利要求1所述的一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于：步骤(3)所述姜黄素与大豆蛋白的质量比为(1～80):10。
5.根据权利要求4所述的一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于：步骤(3)所述姜黄素与大豆蛋白的质量比为(2.5～10):10。
6.根据权利要求1所述的一种超声辅助制备大豆蛋白-姜黄素复合物的方法，其特征在于：步骤(3)所述室温静置的时间为4～6小时。
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