CN110583972A - 一种蛋白-多酚复合体及其制备方法和应用 - Google Patents

一种蛋白-多酚复合体及其制备方法和应用 Download PDF

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陈士国
沈学敏
潘海波
毛贵珠
叶兴乾
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Abstract

本发明公开了一种蛋白‑多酚复合体的制备及在皮克林乳液中的应用，该制备方法为：在磁力搅拌的作用下，将杨梅叶原花色素水溶液加到明胶水溶液中，形成蛋白‑多酚复合体，其中明胶水溶液的质量分数为0.1‑0.6wt％，且明胶与杨梅叶原花色素的质量比9:1‑5:5。在氢键作用驱动结合，所形成的复合体的平均粒径较小，Zeta电位绝对值较高，复合体水溶液能明显降低油水界面的界面张力，具良好的乳化性能。本发明所述的复合体可用于制备皮克林乳液，复合体中的酚类物质在乳液中发挥了良好的抗氧化效果，保护油相，增加乳液的化学稳定性。

Description

一种蛋白-多酚复合体及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及一种蛋白-多酚复合体及其制备方法和应用。
背景技术
原花色素是广泛存在于自然界的一种植物次级代谢产物，可根据原花色素组成单元上的酚羟基类型分为原花青素、原飞燕草素及原天竺葵素。本发明所使用的原花色素取自本实验室近年来集中研究的杨梅叶中，前期研究表明杨梅叶原花色素(Bayberry leavesproanthocyanidins,BLPs)主要是以EGCG为结构单元的原飞燕草素。原花色素有良好的抗氧化活性，但因其结构中大量存在的酚羟基，赋予其良好的水溶性，限制了其在易发生氧化酸败的油脂体系中的应用。
明胶(gelatin,GLT)是一种由动物结缔组织中的胶原蛋白经酸或碱水解后得到的一种大分子亲水胶体，在食品工业中常用作稳定剂，增稠剂等。明胶富含脯氨酸和羟脯氨酸，而其界面活性与蛋白质氨基酸侧链组成密切相关，明胶因氨基酸侧链上的亲水基和疏水基可吸附在油水界面，减小了水油界面张力且形成一定的薄膜。仅用明胶溶液进行乳化得到的乳液易发生氧化酸败，乳液的稳定性遭到破坏，据此，极性较大的杨梅叶原花色素与明胶相互作用后形成复合胶体，即有利于明胶的乳化性能的增强，又有利于水溶性杨梅叶原花色素在乳液体系中的分散，更好地发挥其抗氧化性，保护乳液中的油相，提高乳液的稳定性。
一种以固体颗粒取代传统表面活性剂来稳定的乳液，即皮克林乳液于二十世纪初开始出现，与传统乳液相比，皮克林乳液具有更强的稳定性，且减少了表面活性剂的使用，具绿色环保的特点。但如今，用以稳定皮克林乳液的固体颗粒多来源于无机材料，生物相容性差，限制其在食品工业上的应用。目前可用于稳定皮克林乳液的可食用材料仅限于一些处理过的淀粉、脂肪结晶体、纤维素颗粒等，而这些颗粒又容易受到外界因素干扰，且乳液中的油相发生氧化酸败是乳液稳定性降低的一个重要原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种蛋白-多酚复合体、及其制备方法和应用。以天然物质，蛋白质与多酚形成胶体复合体来稳定乳液，更具安全性，能在食品工业扩大应用，符合绿色环保的概念。所得乳液因有复合体中杨梅叶原花色素的存在，油相得到抗氧化保护作用，具有更良好的化学稳定性。
本发明所采用的技术方案如下：一种蛋白-多酚复合体的制备方法，该方法为：在磁力搅拌的作用下，将杨梅叶原花色素水溶液加到明胶水溶液中，形成蛋白-多酚复合体，其中明胶水溶液的质量分数为0.1-0.6wt％，且明胶与杨梅叶原花色素的质量比9:1-5:5。蛋白-多酚复合体是由明胶与杨梅叶原花色素通过氢键作用力形成，所示不同浓度明胶及杨梅叶原花色素形成的复合体平均粒径较小，Zeta电位绝对值较高,该复合体的水溶液能明显降低油水界面的界面张力。
本发明使用的杨梅叶原花色素通过实验室现有方法制备[Fu Y,Qiao L,Cao Y,etal.Structural elucidation and antioxidant activities of proanthocyanidinsfrom Chinese bayberry(Myrica rubra Sieb.et Zucc.)leaves[J].PLoS One,2014,9(5):e96162.]。本发明使用的明胶购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
本发明的第二目的是提供一种由上述的制备方法制备得到的蛋白-多酚复合体。
本发明的第三目的是根据上述的制备方法制备得到的蛋白-多酚复合体在制备皮克林乳液中的应用。
进一步的，所述皮克林乳液的制备方法如下：
将油相加入到水相中，经高速剪切并经高压均质后得到皮克林乳液，其中水相为蛋白-多酚复合体的水溶液。
进一步的，所述油相采用大豆油。
进一步的，所述油相和水相的体积比为1:9-3:7。
进一步的，所述高速剪切的转速为12000-15000rpm。
进一步的，所述高压均质的压力为45-50Mpa。
本发明主要利用蛋白质与多酚物质之间的氢键作用形成复合体，过程自发，方便快捷，进而将该复合体用于皮克林乳液的稳定，具有以下有益效果：本发明所述由蛋白-多酚复合体的皮克林乳液，油滴被复合体颗粒层包裹，复合颗粒中杨梅叶原花色素的存在能有效延缓乳液油相的氧化进程，从而提高乳液的化学稳定性。
附图说明
图1是明胶-原花色素复合体的电镜图(左图比例尺为1μm，右图比例尺为0.2μm)；
图2是不同比例明胶及原花色素形成复合体的平均粒径与Zeta电位，左图为平均粒径；右图为Zeta电位；
图3是复合体溶液对油水界面的界面张力；
图4是所制得的乳液外观，从左到右依次为：0.6wt％明胶、0.6wt％明胶-0.075wt％杨梅叶原花色素、0.6wt％-0.15wt％杨梅叶原花色素；
图5是0.6wt％明胶-0.075％杨梅叶原花色素所制得乳液的CLSM，左图为油滴形态；右图为复合体层形态轮廓；
图6是乳液油相的氧化指标，左图为初级氧化产物的评价，过氧化值；右图为次级氧化产物的评价，丙二醛值。
具体实施方式
下面申请人将根据实施对本发明加以详细说明，以便本领域的技术人员对本发明有更进一步的理解，但以下实施方式是示例性的，并不限制本发明的范围及应用。
实施例1
(1)杨梅叶原花色素的提取：
将4kg磨粉后的杨梅叶粉末，加到70％丙酮溶液中(40L)浸泡12h，后将提取液真空下旋蒸除去丙酮。用2倍体积的己烷及二氯甲烷萃取提取液，以除去其中的非极性物质，同样用旋蒸除去有机试剂，采用水相冻干法得到杨梅叶粗提物，然后用HPD-500大孔树脂纯化上述粗提物，乙醇作为洗脱溶剂除去糖。旋蒸除去乙醇，水相经冻干后得本发明所用杨梅叶原花色素。(该部分技术参考实验室前期研究[Fu Y,Qiao L,Cao Y,et al.Structuralelucidation and antioxidant activities of proanthocyanidins from Chinesebayberry(Myrica rubra Sieb.et Zucc.)leaves[J].PLoS One,2014,9(5):e96162])。
(2)复合体的制备与表征：明胶-杨梅叶原花色素复合体以自主装的形式形成。在室温下，将杨梅叶原花色素比明胶以质量比(0:10(对照组),1:9,2:8,3:7,4:6,5:5)配成溶液，在磁力搅拌的作用下分别加到浓度为0.1-0.6wt％的明胶溶液中。复合体形态采用透射电子显微镜观察，显示为球状，结果见图1(左图比例尺为1μm，右图比例尺为0.2μm)。复合体平均粒径大小用英国Malvern公司的Zeta电位及纳米粒度仪，平均粒径分布在110-260nm，随着明胶浓度的增大，粒径有所增加；Zeta电位绝对值在10-30mV，随着杨梅叶原花色素的加入，复合体的形成趋于更稳定的状态，结果见图2。复合体水溶液与大豆油的界面张力采用视频接触角测试仪(OCA 20)测定，测得复合体溶液与单独明胶溶液相比，对于界面张力的降低起到更大的作用，结果见图3。
(3)皮克林乳液的制备与抗氧化指标的测定：油相采用大豆油(上海阿拉丁试剂公司)，水相采用0.6wt％明胶溶液以8:1与4:1质量比与杨梅叶原花色素制备的复合体水溶液，将油相与水相以体积比1:9-3:7(优选比例是2:8，本实施例就是以2:8为例)混合，在12000-15000rpm均质机中均质2min后，在45-50MPa下高压均质3次得到皮克林乳液，见图4。染色后用Leica公司的共聚焦显微镜观察液滴形态，可见复合体包裹在油滴外部，结果见图5。将乳液置于30℃烘箱下，每隔两天取样，连续两周测定其过氧化值及丙二醛值，复合体中杨梅叶原花色素在乳液体系中有明显的延缓油脂氧化的作用，结果见图6。
本发明制备的皮克林乳液是以一种蛋白-多酚复合体稳定的，因其中有杨梅叶原花色素的存在，大大延缓了乳液中油相的氧化进程，从而提高了乳液的稳定性。复合体水溶液比单一明胶溶液能更明显的降低油水界面的界面张力，具更好的乳化性能。本发明的皮克林乳液可用于食品或保健品中活性成分的传递，具有良好的应用前景，且制备过程便捷环保。

Claims (8)

1.一种蛋白-多酚复合体的制备方法，其特征在于，该方法为：在磁力搅拌的作用下，将杨梅叶原花色素水溶液加到明胶水溶液中，形成蛋白-多酚复合体，其中明胶水溶液的质量分数为0.1-0.6wt％，且明胶与杨梅叶原花色素的质量比9:1-5:5。
2.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的蛋白-多酚复合体。
3.根据权利要求1所述的制备方法制备得到的蛋白-多酚复合体在制备皮克林乳液中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述皮克林乳液的制备方法如下：
将油相加入到水相中，经高速剪切并经高压均质后得到皮克林乳液，其中水相为蛋白-多酚复合体的水溶液。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述油相采用大豆油。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述油相和水相的体积比为1:9-3:7。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述高速剪切的转速为12000-15000rpm。
8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述高压均质的压力为45-50Mpa。
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