CN110710689A - 一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法 - Google Patents
一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，共价复合物为苦荞麸皮蛋白‑芦丁共价复合物，属于食品技术领域。本发明公开的玉米黄素纳米乳液的制备方法，将苦荞麸皮蛋白在碱性条件下与芦丁共价结合，透析和冷冻干燥后得到苦荞麸皮蛋白‑芦丁共价复合物；将苦荞麸皮蛋白‑芦丁共价复合物作为乳化剂溶于水中，作为水相；将玉米黄素溶于食用植物油中形成油相；将油相和水相混合得到粗乳液，将粗乳液在二级高压均质下得到负载玉米黄素的纳米乳液。本发明制得的纳米乳液兼具苦荞麸皮蛋白、芦丁以及玉米黄素3种活性成分，且乳液稳定性高，可显著改善玉米黄素的储藏效果，对扩大苦荞和玉米黄素在食品领域的应用具有促进意义。
Description
技术领域
本发明涉及食品技术领域，更具体的说是涉及一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法。
背景技术
苦荞麸皮中的蛋白质组分不同于其他谷类作物，其清蛋白和球蛋白的含量较高，而醇溶蛋白和谷蛋白含量较低，近似豆类蛋白。苦荞麸皮蛋白具有荞麦的芳香和蛋白质特有的风味，同时还具有较高的营养价值，其氨基酸含量丰富，种类齐全，比例适当，是一种全价蛋白；具有降低血液胆固醇、抑制脂肪蓄积、抗衰老等生理保健功能。
芦丁是广泛存在于植物中的一种黄酮苷，为淡黄色或淡绿色针状结晶或结晶性粉末，可用作食用抗氧化剂和营养增强剂等。芦丁有维生素P样作用，具有维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性，抗炎等作用，可用于防治脑溢血、高血压、视网膜出血、紫癜和急性出血性肾炎等疾病。
玉米黄素是一种油溶性天然色素，广泛存在于绿色叶类蔬菜、花卉、水果、枸杞和黄玉米中。玉米黄素是一种强抗氧化剂，还可通过猝灭单线态氧、清除自由基等抗氧化行为来保护机体组织细胞，从而保护生物系统免受一些由于过量氧化反应所产生的潜在的有害作用。
纳米乳液又称微乳液，是由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等自发形成，热力学稳定、各向同性，透明或半透明的均相分散体系。与化学合成的小分子乳化剂相比，食源性蛋白乳化剂具有更高的安全性。苦荞麸皮蛋白、芦丁和玉米黄素虽然各自都具有独特的营养和功效，但目前并没有将其组合制备成纳米乳液的相关报道。因此，提供一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，该玉米黄素纳米乳液兼具玉米黄素、苦荞麸皮蛋白和芦丁的营养和功效，且提高了玉米黄素的水溶性和稳定性，有利于人体的吸收和利用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，具体步骤如下：
(1)苦荞麸皮脱油：用超临界CO2萃取法去除苦荞麸皮中的油脂；
(2)苦荞麸皮脱黄酮：采用乙醇提取法去除苦荞麸皮中的黄酮；
(3)苦荞麸皮蛋白提取：将经过脱油和脱黄酮处理的苦荞麸皮，按料液比为1:15-1:20加入蒸馏水中，调节pH＝9，搅拌提取1-3h，离心分离蛋白溶液；取上清液用盐酸调节至苦荞麸皮蛋白等电点，离心分离取沉淀，洗涤沉淀后调节其pH为中性，冷冻干燥获得苦荞麸皮蛋白；
(4)苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的制备：将苦荞麸皮蛋白溶解在蒸馏水中调节pH＝9，于4℃冰箱过夜，加入芦丁，苦荞麸皮蛋白和芦丁的比例为3:1-8:1，搅拌24-48h，搅拌过程中维持pH为9，形成共价复合物，透析2-3天，真空冷冻干燥，得到苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物；
(5)水相准备：将苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂溶解在蒸馏水中，搅拌10-18h，使其充分水化形成水相，水相中复合物的质量浓度为0.5-3％；
(6)油相准备：将玉米黄素溶解在食用植物油中，搅拌8-12h使其充分溶解形成油相，油相中玉米黄素的质量浓度为0.25-5％；
(7)粗乳液制备：高速剪切作用下将油相缓慢加入水相中，形成粗乳液；油相和水相的比例为1:9-2:8；
(8)纳米乳液制备：采用二级高压均质法均质粗乳液，得到负载玉米黄素的纳米乳液，于20-30℃条件下保存。
进一步，步骤(1)所述超临界CO2萃取法脱油的条件为：萃取温度40-55℃，萃取压力20-30MPa，萃取时间2-4h。
进一步，步骤(2)所述乙醇提取法去除苦荞麸皮中的黄酮条件为：乙醇浓度65-75％，料液比1:10-1:20，温度50-60℃，提取时间30-50min，提取次数5-8次。
进一步，步骤(3)所述离心分离蛋白溶液的条件为6000-10000r/min，时间为30-60min，离心温度为4℃。
进一步，步骤(7)所述高速分散器的剪切速率为10000-20000rpm，剪切时间为2-5min。
进一步，步骤(8)所述二级高压均质的一级压力为80-110MPa，二级压力为50-60MPa，均质次数为2-6次。
纳米乳液具有许多其它营养传递体系无可比拟的优点：为各向同性的透明液体，属热力学稳定系统，经热压灭菌或离心也不能使之分层；工艺简单，制备过程不需特殊设备，可自发形成；黏度低；具有缓释作用；可提高活性成分在水中的溶解度和稳定性；可提高活性成分的生物利用度。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，苦荞麸皮蛋白是一种两亲性的蛋白，具有较强的乳化能力，通过将其与芦丁共价结合，不仅可进一步提高其乳化能力，还可赋予其新的生物活性；以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物为乳化剂，制备负载玉米黄素的纳米乳液，可以显著延缓油脂氧化，提高玉米黄素的水溶性、稳定性和生物利用度，促进其在食品中的应用；且本发明制备的玉米黄素纳米乳液兼具玉米黄素、苦荞麸皮蛋白和芦丁的营养和功效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明以不同物质作为乳化剂的玉米黄素纳米乳液25℃储存30天效果对比；
其中，1号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂；2号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物作为乳化剂；3号瓶以苦荞麸皮蛋白作为乳化剂。
图2附图为本发明以不同物质作为乳化剂的玉米黄素纳米乳液55℃储存30天效果对比；
其中，1号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂；2号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物作为乳化剂；3号瓶以苦荞麸皮蛋白作为乳化剂。
具体实施方式
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。
实施例1
一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，具体步骤如下：
(1)将苦荞麸皮用超临界CO2在40℃，30MPa条件下萃取4h除去其中的油脂；
(2)脱油的苦荞麸皮，按照料液比1:12加入75％的乙醇，在60℃下提取6次，每次提取时间为45min，去除黄酮；
(3)将脱油脱黄酮的50g苦荞麸皮中加入水中(苦荞麸皮和水的料液比为1:15)，不断搅拌并调节其pH为9，提取3h；于4℃，7000r/min离心60min；取上清液用盐酸调节pH至等电点，离心收集沉淀，洗涤后调节其pH为中性，冷冻干燥获得8.56g苦荞麸皮蛋白；
(4)将2g苦荞麸皮蛋白溶解在200mL蒸馏水中，调节pH为9，于4℃冰箱过夜，加入100mL含有0.3g芦丁的水溶液，并搅拌28h形成复合物，保证整个过程pH＝9，透析2天，冷冻干燥得到1.87g苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物。用相同的步骤，维持整个制备过程pH为6，可制备苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物。
(5)将0.8g上述方法制备的苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物在水中被搅拌12h形成水相，水相中的复合物的质量浓度为0.8％；
(6)将0.1g玉米黄素溶解在20mL食用植物油中，搅拌8h形成油相；
(7)在13000rpm的剪切速率下将油相缓缓倒入水相中，形成粗乳液；油相和水相的比例为2:8，剪切时间为5min；
(8)将所得粗乳液放入高压均质机中对其进行二级高压均质处理，一级压力80MPa，二级压力50MPa，均质次数为5次，得负载玉米黄素的纳米乳液。
分别以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物、苦荞麸皮蛋白作为乳化剂，其他操作与实施例1相同，获得的玉米黄素纳米乳液，采用纳米粒度仪测定乳液粒径、PDI和Zata电位，见表1。
表1
根据表1结果可知，以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物为乳化剂的乳液的粒径最小，表明其乳化效果最好。将3种物质作为乳化剂的玉米黄素纳米乳液25℃储存30天效果如图1，其中，1号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂；2号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物作为乳化剂；3号瓶以苦荞麸皮蛋白作为乳化剂。苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的乳化效果显著优于苦荞麸皮蛋白和苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物。
实施例2
一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，具体步骤如下：
(1)将苦荞麸皮用超临界CO2在50℃，20MPa条件下萃取2.5h除去其中的油脂；
(2)脱油的苦荞麸皮，按照料液比1:16加入70％的乙醇，在55℃下提取5次，每次提取时间为50min，去除黄酮；
(3)将脱油脱黄酮的50g苦荞麸皮加入水中(苦荞麸皮和水的料液比为1:18)，不断搅拌并调节其pH为9，提取1.5h；于4℃，10000r/min离心35min；取上清液用盐酸调节pH至等电点，离心收集沉淀，洗涤后调节其pH为中性，冷冻干燥获得8.78g苦荞麸皮蛋白；
(4)将2g苦荞麸皮蛋白溶解在200mL蒸馏水中，调节pH为9，于4℃冰箱过夜，加入100mL含有0.5g芦丁的水溶液，搅拌36h形成复合物，保证整个过程pH＝9，透析3天，冷冻干燥得到2.12g苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物；用相同的步骤，维持整个制备过程PH为6，可制备苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物。
(5)将1.6g上述方法制备的苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物在水中搅拌18h形成水相，水相中的复合物的质量浓度为1.6％；
(6)将0.6g玉米黄素溶解在20mL食用植物油中，搅拌12h形成油相；
(7)在20000rpm的剪切速率下将油相缓缓倒入水相中，形成粗乳液；油相和水相的比例为1:9，剪切时间为3min；
(8)所得粗乳液放入高压均质机中对其进行二级高压均质处理，一级压力100MPa，二级压力50MPa，均质次数为4次，得负载玉米黄素的纳米乳液。
分别以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物、苦荞麸皮蛋白作为乳化剂，其他操作与实施例2相同，获得的玉米黄素纳米乳液，采用纳米粒度仪测得乳液粒径、PDI和Zata电位，见表2。
表2
根据表2结果可知，以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物为乳化剂的乳液的粒径最小，说明其乳化效果最好。将3种物质作为乳化剂的玉米黄素纳米乳液55℃储存30天，效果如图2；其中，1号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂；2号瓶以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物作为乳化剂；3号瓶以苦荞麸皮蛋白作为乳化剂。以苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的纳米乳液褪色程度小于苦荞麸皮蛋白和苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物，其玉米黄素在55℃的保存效果好。苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的乳化效果显著优于苦荞麸皮蛋白和苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物。
实施例3
一种基于苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，具体步骤如下：
(1)将苦荞麸皮用超临界CO2在55℃，25MPa条件下萃取2.5h除去其中的油脂；
(2)脱油的苦荞麸皮，按照料液比1:20加入65％的乙醇，在50℃下提取8次，每次提取时间为35min，去除黄酮；
(3)将脱油脱黄酮的50g苦荞麸皮中加入水中(苦荞麸皮和水的料液比为1:20)，不断搅拌并调节其pH为9，提取2h；于4℃，9000r/min离心50min；取上清液用盐酸调节pH至等电点，离心收集沉淀，洗涤后调节其pH为中性，冷冻干燥获得9.12g苦荞麸皮蛋白；
(4)将2g苦荞麸皮蛋白溶解在200mL蒸馏水中调节pH为9，于4℃冰箱过夜，加入100mL含有0.6g芦丁的水溶液并搅拌48h形成复合物，保证整个过程pH＝9，透析2天，冷冻干燥得到2.28g苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物。用相同的步骤，维持整个制备过程PH为6，可制备苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物。
(5)将2g上述方法制备的苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物在水中搅拌15h形成水相，水相中的复合物的质量浓度为2％；
(6)将0.5g玉米黄素溶解在20mL葵花籽油中，搅拌10h形成油相；
(7)在18000rpm的剪切速率下将油相缓缓倒入水相中，形成粗乳液；油相和水相的比例为1:9，剪切时间为3min；
(8)将所得粗乳液放入高压均质机中对其进行高压均质处理，一级压力100MPa，二级压力60MPa，均质次数为5次，得负载玉米黄素的纳米乳液。
分别以苦荞麸皮蛋白-芦丁非共价复合物、苦荞麸皮蛋白作为乳化剂，其他操作与实施例3相同，获得的玉米黄素纳米乳液，采用纳米粒度仪测得乳液粒径、PDI和Zata电位，见表3。
表3
根据表3结果可知，苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的粒径最小，说明其乳化效果最好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)苦荞麸皮脱油：用超临界CO2萃取法去除苦荞麸皮中的油脂；
(2)苦荞麸皮脱黄酮：采用乙醇提取法去除苦荞麸皮中的黄酮；
(3)苦荞麸皮蛋白提取：将经过脱油和脱黄酮处理的苦荞麸皮，按料液比为1:15-1:20加入蒸馏水中，调节pH＝9，搅拌提取1-3h，离心分离蛋白溶液；取上清液用盐酸调节至苦荞麸皮蛋白等电点，离心分离取沉淀，洗涤沉淀后调节其pH为中性，冷冻干燥获得苦荞麸皮蛋白；
(4)苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物的制备：将苦荞麸皮蛋白溶解在蒸馏水中调节pH＝9，于4℃冰箱过夜，加入芦丁，苦荞麸皮蛋白和芦丁的比例为3:1-8:1，搅拌24-48h，搅拌过程中维持pH为9，形成共价复合物，透析2-3天，真空冷冻干燥，得到苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物；
(5)水相准备：将苦荞麸皮蛋白-芦丁共价复合物作为乳化剂溶解在蒸馏水中，搅拌10-18h，使其充分水化形成水相，水相中复合物的质量浓度为0.5-3％；
(6)油相准备：将玉米黄素溶解在食用植物油中，搅拌8-12h使其充分溶解形成油相，油相中玉米黄素的质量浓度为0.25-5％；
(7)粗乳液制备：高速剪切作用下将油相缓慢加入水相中，形成粗乳液；油相和水相的比例为1:9-2:8；
(8)纳米乳液制备：采用二级高压均质法均质粗乳液，得到负载玉米黄素的纳米乳液。
2.根据权利要求1所述的一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述超临界CO2萃取法脱油的条件为：萃取温度40-55℃，萃取压力20-30MPa，萃取时间2-4h。
3.根据权利要求1所述的一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述乙醇提取法去除苦荞麸皮中的黄酮条件为：乙醇浓度65-75％，料液比1:10-1:20，温度50-60℃，提取时间30-50min，提取次数5-8次。
4.根据权利要求1所述的一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述离心分离蛋白溶液的条件为6000-10000r/min，时间为30-60min，离心温度为4℃。
5.根据权利要求1所述的一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述剪切速率为10000-20000rpm，剪切时间为2-5min。
6.根据权利要求1所述的一种基于共价复合物负载玉米黄素纳米乳液的制备方法，其特征在于，步骤(8)所述二级高压均质的一级压力为80-110MPa，二级压力为50-60MPa，均质次数为2-6次。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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