CN105941821A - 一种制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法 - Google Patents

一种制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用热致凝胶的原理制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，属于燕麦球蛋白加工技术领域。利用Osborne蛋白分级法提取燕麦脱脂粉中的球蛋白并经脱盐、冷冻干燥等步骤制成燕麦球蛋白样品，用NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，并用HCl或柠檬酸溶液调节pH为1‑4，加热一定时间后急速冷却至室温，制成燕麦球蛋白酸性凝胶。本发明方法采用加热处理燕麦球蛋白酸性溶液制备凝胶，所需要的设备简单、操作容易、成本低、安全性高，所制得的凝胶呈半透明状，凝胶弹性及凝胶网络稳定性好，活性成分含量高，可添加于食品中。

Description

一种制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法
技术领域
本发明属于燕麦球蛋白加工技术领域，具体涉及一种制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法。
背景技术
燕麦是一种特殊的粮食、经济、饲料及医药多用途作物，而且许多的医疗价值和保健作用已被医学界所公认。燕麦被誉为是禾谷类食品中营养价值和食用价值最好的全价食品之一，富含多种营养活性成分，如蛋白质、脂肪、淀粉、膳食纤维、抗氧化物、维生素和矿物质等，燕麦已逐渐成为了人类膳食结构中日益重要的单元，其丰富的蛋白和β-葡聚糖已经成为近年来研究的热点。而燕麦蛋白的研究相对较少。燕麦籽粒的蛋白含量在12.4%-24.4%左右，在禾谷类农作物中居首位，其消化率高于90%，生物价在75左右，属优质的植物蛋白，甚至可以媲美鸡蛋蛋白。因此，燕麦蛋白具有极高的开发利用价值。
燕麦蛋白主要由球蛋白、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四种单纯蛋白组成，四种蛋白的溶解性不同，其中球蛋白可溶于中性盐溶液，其含量最高。燕麦蛋白的氨基酸种类也较多，多达19种，包括了8种人体必需氨基酸。其中，燕麦蛋白含有较多的一般植物中缺少的赖氨酸和精氨酸，而且天门冬氨酸和谷氨酸的含量都较高。
凝胶性是蛋白质用于食品加工工业的重要性质之一，可以提高食品的质构及功能特性。从凝胶性、营养性以及成本等角度考虑，植物蛋白通常优于动物蛋白。蛋白质凝胶具有粘弹性，可包裹水、脂质、风味物质等食品成分，为新型食品的研发提供了很好的物质基础。制备燕麦球蛋白酸性凝胶为进一步开发利用裸燕麦球蛋白提供了理论依据和工艺参数，为食品工业、化妆品产业提供了新的添加剂和成分，实现燕麦资源的高效利用，对于推动裸燕麦产业化发展具有重要的实践意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用热致凝胶原理制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，步骤简单，易操作，而且所需成本较低。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入15-20倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，对上清液透析脱盐，然后冻干得到燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用HCl或柠檬酸溶液调节pH，室温搅拌；
（3）加热完成后立即急速冷却至室温，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为60-80 min，离心速率为4000-12000 r/mim，离心时间为15-30 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.01-0.03 mol/L，蛋白悬浮液浓度为8-16 wt%，HCl溶液浓度为1 mol/L，柠檬酸溶液浓度为2 mol/L，pH调至1-4，室温搅拌时间为2-4 h。
步骤（3）中加热温度为80-100 摄氏度，加热时间为2-5 h。
本发明的有益效果在于：
（1）酸性球蛋白凝胶呈半透明状，弹性较好；
（2）凝胶制备步骤简单，操作方；
（3）制成的凝胶可以添加于食品中；
（4）与燕麦球蛋白碱性凝胶相比，加热温度低，有利于保护其活性成分；
（5）与燕麦球蛋白碱性凝胶相比，凝胶弹性及凝胶网络稳定性越好。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入20倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，透析脱盐，然后冻干得燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用 NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用HCl调pH，室温搅拌；
（3）加热完成后立即冰浴急速冷却，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为60 min，离心速率为4000 r/mim，离心时间为30 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4 摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.03 mol/L，蛋白悬浮液浓度为15 wt%，用1 mol/L HCl调pH至1，室温搅拌时间为2 h。
步骤（3）中加热温度为80 摄氏度，加热时间为3 h。
实施例2
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入20倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，透析脱盐，然后冻干得燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用柠檬酸溶液调节pH，室温搅拌；
（3）加热，完成后立即冰浴，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为,65min，离心速率为6000 r/mim，离心时间为25 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4 摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.01 mol/L，蛋白悬浮液浓度为12wt%，用2 mol/L柠檬酸溶液调pH至3，室温搅拌时间为3 h。
步骤（3）中加热温度为80 摄氏度，加热时间为3 h。
实施例3
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入20倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，透析脱盐，然后减压干燥得燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用 NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用HCl调节pH，室温搅拌；
（3）加热，完成后放4摄氏度冰箱，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为70 min，离心速率为8000 r/mim，离心时间为20 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4 摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.02 mol/L，蛋白悬浮液浓度为13wt%，用1 mol/L HCl调pH至2，室温搅拌时间为4 h。
步骤（3）中加热温度为90 摄氏度，加热时间为3 h。
实施例4
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入15倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，超滤脱盐，然后冻干得燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用 NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用柠檬酸溶液调节pH，室温搅拌；
（3）加热，完成后放4摄氏度冰箱，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为75 min，离心速率为10000r/mim，离心时间为15 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4 摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.02 mol/L，蛋白悬浮液浓度为8 wt%，用2 mol/L柠檬酸溶液调pH至4，室温搅拌时间为4 h。
步骤（3）中加热温度为80 摄氏度，加热时间为4 h。
实施例5
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，向沉淀中加入15倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，透析脱盐，然后冻干得燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用 NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用HCl调节pH，室温搅拌；
（3）加热完成后立即冰浴，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
步骤（1）中机械搅拌时间为80 min，离心速率为12000 r/mim，离心时间为15 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4 摄氏度条件下透析脱盐24 h。
步骤（2）中NaCl浓度为0.01 mol/L，蛋白悬浮液浓度为11wt%，用1 mol/L HCl调pH至2，室温搅拌时间为3 h。
步骤（3）中加热温度为100 摄氏度，加热时间为3 h。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做均等变化或修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
（1）Osborne蛋白分级法：称取脱脂燕麦粉，加入15倍体积的去离子水，机械搅拌，离心弃去上清液，然后向沉淀中加入15-20倍体积的NaCl溶液，经机械搅拌，离心收集上清液，对上清液透析脱盐，然后冻干得到燕麦球蛋白样品；
（2）燕麦球蛋白悬浮液配制：用NaCl溶液配制燕麦球蛋白悬浮液，再用HCl或柠檬酸溶液调节pH，室温搅拌；
（3）加热，完成后立即冰浴急速冷却至室温，即得燕麦球蛋白酸性凝胶。
2.根据权利要求1所述的制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，其特征在于：步骤（1）中机械搅拌时间为60-80 min，离心速率为4000-12000 r/mim，离心时间为15-30 min，NaCl溶液浓度为10 wt%，在4摄氏度条件下透析脱盐24 h。
3.根据权利要求1所述的制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，其特征在于：步骤（2）中NaCl浓度为0.01-0.03 mol/L，蛋白悬浮液浓度为8-16 wt%，Hcl溶液浓度为1 mol/L，柠檬酸溶液浓度为2 mol/L，pH调至1-4，室温搅拌时间为2-4 h。
4.根据权利要1所述的制备燕麦球蛋白酸性凝胶的方法，其特征在于：步骤（3）中加热温度为80-100摄氏度，加热时间为2-5 h。
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