CN110584111A - 一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，产品制备的主要步骤为：将乳清蛋白与还原糖按比例溶于水，调节pH加热制备糖基化乳清蛋白溶液，将人参皂苷超声分散到糖基化乳清蛋白溶液中。采用高压均质技术或动态微射流技术，使组分均匀混合，获得糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，将糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体进行辐照杀菌。本发明最终制得的糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体产品呈褐色，减小了人参皂苷的粒径，提高了其生物利用率。运用糖基化修饰后的乳清蛋白运载人参皂苷，为人参皂苷的摄入提供了一种新的形式。人参皂苷的抗肿瘤、降血糖等特性得到了合理的应用，产品的风味与色泽也得到了改善。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，涉及一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法。
背景技术
人参中含有皂苷、多肽、黄酮等活性成分以及人参多糖、维生素、矿物质元素等营养成分。其中，最有效的功能成分是人参皂苷。人参皂苷具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、增强免疫力、调节神经中枢系统和心脑血管系统等多种功效。人参茎叶中的化学成分与人参根中化学成分类似，且有类似的药理功效。人参茎叶中皂苷含量比根部皂苷含量更高，且二者的皂苷结构、药理功效完全相同。
乳清蛋白作为乳清的主要成分，具有营养丰富、易消化吸收、生物学效价高等特点，是人体优质的蛋白质补充剂之一，享有“蛋白之王”的美誉。作为一种高营养的可食用蛋白，具有乳化、配体结合等多种功能特性，可以作为包埋多种生物活性成分的有效载体，有助于提高活性成分的理化稳定性。
糖基化反应是蛋白质改性中的一种常用方法，是蛋白质中的氨基与还原糖中的羰基以共价键的形式相结合的化学反应。糖基化反应是食品加工中的一种常见的反应，条件温和，反应过程不需要添加任何化学药品，是加工食品色泽及各种浓郁风味的主要来源。糖基化反应产物抗氧化性能良好，有些组分抗氧化效果可以与目前常用的抗氧化剂效果相当。糖基化反应产物的抗菌性、溶解度都有一定的提高。糖基化修饰后的蛋白质的起泡性得到了改善。在食品药品应用中有着广阔的前景。
纳米分散体粒径小，比表面积大，与胃肠道细胞的有效接触面积大，因此，溶出速率大。因此，缩小难溶性颗粒粒径，可提高其生物利用率。利用纳米技术将食品进行加工处理后，其口感、消化吸收性和流变性等特性都会发生变化。
对比专利“一种糖基化酪蛋白的高效制备方法”采用对酪蛋白进行糖基化修饰。本文利用糖基化修饰乳清蛋白，降低了乳清蛋白的发泡性，提高了其抗菌、抗氧化能力。并用糖基化乳清蛋白运载人参皂苷，为人参皂苷的运载提供了一个新的载体。只使用水作为溶剂，避免了有机试剂的使用，产品无毒、无污染，显著减少了生产成本。同时，通过均质技术得到纳米分散体，减小了难溶性物质的粒径，提高了人参皂苷的生物利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法。该方法运用糖基化修饰乳清蛋白，降低了乳清蛋白的发泡性，提高了其抗菌、抗氧化能力。并用糖基化乳清蛋白运载人参皂苷，为人参皂苷的运载提供了一个新的载体。只使用水作为溶剂，避免了有机试剂的使用，产品无毒、无污染，显著减少了生产成本。同时，通过均质技术得到纳米分散体，减小了难溶性物质的粒径，提高了人参皂苷的生物利用率。
本发明是通过以下技术手段来实现的：
一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法包括如下步骤：
(1)将乳清蛋白与还原糖按比例溶于去离子水中，室温搅拌1～3h，4℃冷藏过夜，使其充分水和；
(2)调节pH至8.0～10.0，高温反应，制备糖基化乳清蛋白溶液；
(3)调节pH到中性，将人参皂苷超声分散于糖基化乳清蛋白溶液中；
(4)将混合液进行均质技术处理，进行辐照杀菌后，得到糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体。
步骤(1)中所述的乳清蛋白包括浓缩乳清蛋白或分离乳清蛋白或其任意比例混合物，其浓度为0.1％～10％；乳清蛋白与还原糖比例为1:2～2:1；还原糖包括果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖的一种或多种。
步骤(2)中所述的高温反应条件为90℃～120℃、反应时间为2～4小时。
步骤(3)中所述的人参皂苷为人参根部皂苷或人参茎叶皂苷的一种或其任意比例混合物；其浓度为0.05％～0.5％。
步骤(4)中所述的均质技术为高压均质技术或动态微射流技术，高压均质条件为：压力20～60MPa，均质5～10次；动态微射流技术条件为：压力80～120MPa，均质2～4次。(4)中所述的辐照杀菌处理的辐照源为60Co产生的γ射线或电子加速器产生的高能电子束，辐照剂量为2～20kGy。
任一步骤所述方法制备的糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，所述纳米分散体平均粒径在50nm～300nm范围内。提高了人参皂苷的溶解性及生物利用率。
有益效果：本发明最终制得的糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体产品呈褐色，减小了难溶性物质人参皂苷的粒径，提高了其生物利用率。糖基化后的乳清蛋白抗菌性、抗氧化性及起泡性都得到了改善，运用糖基化修饰后的乳清蛋白运载人参皂苷，为人参皂苷的摄入提供了一种新的形式。人参皂苷的抗肿瘤、降血糖等特性得到了合理的应用，产品的风味与色泽也得到了改善。
附图说明
图1为实施例粒径分布图。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1
(1)制备蛋白溶液。
将分离乳清蛋白与葡萄糖1:1溶于去离子水中，使其质量分数为5％，室温搅拌2h，4℃冷藏过夜，使其充分水和。
(2)糖基化修饰。
调节pH 8.5，95℃反应4小时，制备糖基化乳清蛋白溶液。
(3)制备粗分散体。
调节pH为7.0，将人参总皂苷超声分散于糖基化乳清蛋白溶液，使其质量分数为0.5％。
(4)制备纳米分散体。
将混合液进行动态微射流技术处理，条件为压强80MPa，均质3次，得到糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，利用60Co-γ以6.29kGy剂量对其进行辐照处理。其粒径为106.1±4.7nm(图1)。
实施例2
(1)制备蛋白溶液。
将浓缩乳清蛋白与果糖1:2溶于去离子水中，使其质量分数为3％，室温搅拌2h，4℃冷藏过夜，使其充分水和。
(2)糖基化修饰。
调节pH9.0，90℃反应3小时，制备糖基化乳清蛋白溶液。
(3)制备粗分散体。
调节pH为7.0，将人参总皂苷超声分散于糖基化乳清蛋白溶液，使其质量分数为0.3％。
(4)制备纳米分散体。
将混合液采用高压均质技术处理，条件为压强32MPa，均质7次，得到糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，利用60Co-γ以8.78kGy剂量对其进行辐照处理。其粒径为198.2±4.9nm(图1)。
实施例3
(1)制备蛋白溶液。
将分离乳清蛋白与麦芽糖1:1溶于去离子水中，使其质量分数为1％，室温搅拌2h，4℃冷藏过夜，使其充分水和。
(2)糖基化修饰。
调节pH10.0，100℃反应2小时，制备糖基化乳清蛋白溶液。
(3)制备粗分散体。
调节pH为7.0，将人参总皂苷超声分散于糖基化乳清蛋白溶液，使其质量分数为0.5％。
(4)制备纳米分散体。
将混合液进行高压均质技术处理，条件为压强35MPa，均质10次，得到糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，利用电子加速器以7.32kGy剂量对其进行辐照处理。其粒径为237.7±5.6nm(图1)。
Claims (6)
1.一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，其特征在于：制备过程包括如下步骤：
(1)将乳清蛋白与还原糖按比例溶于去离子水中，室温搅拌1～3h，4℃冷藏过夜，使其充分水和；
(2)调节pH至8.0～10.0，高温反应，制备糖基化乳清蛋白溶液；
(3)调节pH到中性，将人参皂苷超声分散于糖基化乳清蛋白溶液中；
(4)将混合液进行均质技术处理，进行辐照杀菌后，得到糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体。
2.根据权利要求1所述的一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，其特征在于：(1)中所述的乳清蛋白包括浓缩乳清蛋白或分离乳清蛋白或其任意比例混合物，其浓度为0.1％～10％；乳清蛋白与还原糖比例为1:2～2:1；还原糖包括果糖、葡萄糖、半乳糖、麦芽糖的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，其特征在于：(2)中所述的高温反应条件为90℃～120℃、反应时间为2～4小时。
4.根据权利要求1所述的一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，其特征在于：(3)中所述的人参皂苷为人参根部皂苷或人参茎叶皂苷的一种或其任意比例混合物；其浓度为0.05％～0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体的制备方法，其特征在于：(4)中所述的均质技术为高压均质技术或动态微射流技术，高压均质条件为：压力20～60MPa，均质5～10次；动态微射流技术条件为：压力80～120MPa，均质2～4次。(4)中所述的辐照杀菌处理的辐照源为60Co产生的γ射线或电子加速器产生的高能电子束，辐照剂量为2～20kGy。
6.由权利要求1～5中任一项所述方法制备的糖基化乳清蛋白基人参皂苷纳米分散体，其特征在于：所述纳米分散体平均粒径在50nm～300nm范围内，提高了人参皂苷的溶解性及生物利用率。
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