CN110973641B - 一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法。所述生物大分子复合物由醇溶性植物蛋白(玉米醇溶蛋白)和水溶性动物蛋白纤维(溶菌酶纤维)组成。将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，将溶菌酶溶于去离子水后在一定温度的水浴中加热一定时间得到溶菌酶纤维溶液，然后将含玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液按照一定的体积比反溶至溶菌酶纤维溶液中，通过控制玉米醇溶蛋白与溶菌酶的浓度、两者复合比例及体系pH值，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，使球形玉米醇溶蛋白颗粒与丝状溶菌酶纤维生成串珠状的生物大分子复合物。本发明的串珠状生物大分子复合物可在室温下形成凝胶，有望成为新一代功能性食品配料应用于食品工业，丰富现有食品配料品种。
Description
技术领域
本发明属于水凝胶技术领域，尤其是涉及一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法。
背景技术
生物大分子如蛋白质、多糖和脂肪等作为食品营养组分广泛存在于各类食品体系中。目前高蛋白饮食成为一种趋势。根据来源不同，蛋白质可分为植物源蛋白质和动物源蛋白质，前者如大豆蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白、玉米蛋白等，后者如乳清蛋白、酪蛋白、溶菌酶等。
玉米醇溶蛋白是从玉米淀粉加工副产物中提取得到的天然植物源蛋白质，具有非致敏性、独特自组装特性、生物相容性和可降解性，是公认为安全的食品级原料，是目前植物蛋白领域的研究热点。然而，玉米醇溶蛋白含50％以上非极性氨基酸，疏水性强，不溶于纯水或纯醇，可溶于60～95％(v/v)乙醇水溶液。因此，目前研究主要在乙醇水溶液体系中探究其形成纳米颗粒的自组装行为。该颗粒常作为生物活性物质传递载体和乳液颗粒稳定剂应用于生物、医药等领域。目前玉米醇溶蛋白在食品领域中的应用多基于其良好的成膜特性，常作为成膜材料用于食品包装，还常用于巧克力、麦粒素、保健品等食品用于增加表面光泽、改善口感、延长货架期等。然而，基于玉米醇溶蛋白的乳化、发泡、凝胶等其他功能特性在食品领域中的应用鲜有报道，这是因为食品领域多为水溶液体系，玉米醇溶蛋白难溶于水的特性极大限制了其在食品领域中的应用。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，以提高醇溶性植物蛋白的水溶性，并改善其凝胶特性。
本发明的串珠状生物大分子复合物由醇溶性植物蛋白和水溶性动物蛋白纤维组成，利用醇溶性植物蛋白和水溶性动物蛋白纤维之间的复合协同作用，可在室温条件下形成凝胶，有望成为新一代功能性食品配料应用于食品工业，丰富现有食品配料品种。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种串珠状生物大分子复合物，存在于由醇溶性植物蛋白和水溶性动物蛋白纤维组成的复合溶液中，所述串珠状生物大分子复合物表现为球形醇溶性植物蛋白颗粒吸附在丝状水溶性动物蛋白纤维表面。
通过控制醇溶性植物蛋白和水溶性动物蛋白纤维的浓度、两者复合比例及体系pH值，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，使生成串珠状的生物大分子复合物，该生物大分子可在室温条件下形成凝胶。
在本发明的一个实施方式中，所述醇溶性植物蛋白选自玉米醇溶蛋白，优选为α-玉米醇溶蛋白，所述水溶性动物蛋白纤维选自溶菌酶纤维。
在本发明的一个实施方式中，将含玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液反溶至溶菌酶纤维溶液中，通过控制玉米醇溶蛋白与溶菌酶纤维的浓度、两者复合比例及体系pH值，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，所述球形玉米醇溶蛋白颗粒与丝状溶菌酶纤维生成串珠状的生物大分子复合物。
在本发明的一个实施方式中，所述的乙醇水溶液中乙醇体积浓度为55％～95％(v/v)，玉米醇溶蛋白浓度为0.1％～1.0％(w/v)，
在本发明的一个实施方式中，所述溶菌酶纤维溶液的溶剂为去离子水，所述溶菌酶溶液的浓度为0.1％～2.0％(w/v)；
在本发明的一个实施方式中，所述溶菌酶纤维与玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1～5:1。
在本发明的一个实施方式中，含玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液反溶至溶菌酶纤维溶液后，控制溶液体系pH值为2.0～9.0，调节体系pH值使球形玉米醇溶蛋白颗粒沿着丝状溶菌酶纤维表面排列。
在本发明的一个实施方式中，调节体系pH值为4.0～5.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以单分散层形式较松散地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附；或，
调节体系pH值为6.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以聚集体形式吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附；或，
调节体系pH值为7.0～8.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式紧密地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附；或，
调节体系pH值为9.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式堆积地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附。
本发明还提供所述串珠状生物大分子复合物的制备方法，包括以下步骤：
醇溶性植物蛋白乙醇水溶液的制备：将醇溶性植物蛋白溶于乙醇水溶液中，使醇溶性植物蛋白完全溶解，最终醇溶性植物蛋白浓度为0.1～1.0％(w/v)，乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为55％～95％(v/v)；
水溶性动物蛋白纤维溶液的制备：将一定量的水溶性动物蛋白溶于pH值为2.0的去离子水中，磁力搅拌过夜，最终得到0.1％～2.0％(w/v)的水溶性动物蛋白溶液，然后至于水浴温度90℃加热，加热时间为10～24h；
醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维复合物的制备：将醇溶性植物蛋白乙醇水溶液采用注射器注射入水溶性动物蛋白纤维溶液中，控制最终体系中水溶性动物蛋白纤维与醇溶性植物蛋白复合质量比例为40:1～5:1；
采用6M和1M HCl溶液及1M和0.1M NaOH溶液调控上述醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维复合体系pH值为4.0～9.0，得到醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维串珠状生物大分子复合物。
在本发明的一个实施方式中，所述醇溶性植物蛋白选自玉米醇溶蛋白，优选为α-玉米醇溶蛋白，所述水溶性动物蛋白纤维选自溶菌酶纤维；
所述的水溶性动物蛋白纤维溶液与醇溶性植物蛋白乙醇水溶液的复合体积比为4:1。该比例限定一方面是为了控制混合后体系中两种物质的浓度，另一方面是在此体积比条件下醇溶性植物蛋白可形成均一、规则的球形颗粒。
本发明还提供所述串珠状生物大分子复合物的应用，含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液于室温条件下静置7～14天，形成复合凝胶。
在形成复合凝胶的其中一个实施方式中，含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液中，溶菌酶纤维与玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1～5:1；
含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液体系pH值为4.0；
形成复合凝胶的温度为室温。
本发明还提供一种α-玉米醇溶蛋白的提取方法为：将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积分数为85～95％(v/v)的乙醇水溶液中，涡旋使其完全溶解，置于3-5℃的条件下；低温离心处理；取低温离心后的上清液，并保持3-5℃；在低温离心后的上清液中滴加14-16℃的去离子水，完全混合后于14-16℃下二次离心处理；将二次离心处理后的沉淀物通过真空冷冻干燥后得到α-玉米醇溶蛋白。低温离心处理和二次离心处理均采用8000～12000g的离心力离心处理20～40min。所述真空冷冻干燥的条件为：预冷时间4～12h，预冷温度为-40～-60℃，冷冻干燥时间为24～72h，真空度为10～40pa。
与单一玉米醇溶蛋白纳米颗粒不同，本申请通过控制玉米醇溶蛋白与溶菌酶纤维的浓度、两者复合比例及体系pH值，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，使球形玉米醇溶蛋白颗粒与丝状溶菌酶纤维生成串珠状的生物大分子复合物。该串珠状生物大分子复合物可在室温条件下形成凝胶，有望成为新一代功能性食品配料应用于食品工业，丰富现有食品配料品种。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行混合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，即混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为4.0～5.0，形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以单分散层形式较松散地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附(图1)。
2、本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行混合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，即混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为6.0，形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以聚集体形式吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附(图2)。
3、本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行混合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，即混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为7.0～8.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式紧密地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附(图3)。
4、本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行混合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，即混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为9.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式堆积地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附(图4)。
5、本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维的浓度分别为1.0％、0.5％、0.25％和0.125％(w/v)，玉米醇溶蛋白0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行混合，混合后溶菌酶纤维浓度分别为0.8％、0.4％、0.2％和0.1％(w/v)，玉米醇溶蛋白浓度为0.02％(w/v)，即混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为40:1、20:1、10:1、5:1，体系pH值为4.0，该生物大分子复合物在室温(25℃)条件下可形成凝胶，凝胶结构不会因为倒置而受到破坏(图5)。
6、本发明通过控制玉米醇溶蛋白与溶菌酶纤维的浓度、两者复合比例及体系pH值，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，使球形玉米醇溶蛋白颗粒与丝状溶菌酶纤维生成串珠状的生物大分子复合物。该串珠状生物大分子复合物可在室温条件下形成凝胶。因此，本发明为制备功能丰富的新型食品配料提供了重要技术手段。同时，该串珠状生物大分子复合物有望成为新一代功能性食品配料应用于食品工业，丰富现有食品配料品种。
附图说明
图1：体系中溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，pH值在4.0和5.0时的原子力显微镜图；
图2：体系中溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值在6.0时的原子力显微镜图；
图3：体系中溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值在7.0和8.0时的原子力显微镜图；
图4：体系中溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值在9.0时的原子力显微镜图；
图5：体系中溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1、20:1、10:1和5:1，体系pH值在4.0时的外观图；
图6为串珠状生物大分子复合物的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例中，玉米醇溶蛋白购买自Sigma，CAS号：9010-66-6。溶菌酶购买自Sigma，CAS号：12650-88-3。
实施例1：
可以参考图6的工艺流程，一种串珠状生物大分子复合物的制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 70％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温，然后用pH 2.0的去离子水稀释16倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为0.125％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为4.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为4.0和5.0、含15％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系中，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行复合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为4.0和5.0，可形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以单分散层形式较松散地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附，如图1所示。
实施例2：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 55％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用55％(v/v)乙醇水溶液稀释100倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.01％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为10h，冷却至室温，然后用pH 2.0的去离子水稀释2倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为1.0％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为4.0和5.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为4.0、含11％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为55％(v/v)的体系中，溶菌酶加热10h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为1.0％(w/v)和0.01％(w/v)，按照4:1的体积进行复合，混合后溶菌酶纤维浓度与玉米醇溶蛋白浓度分别为0.8％(w/v)和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为40:1，体系pH值为4.0，可形成串珠状生物大分子复合物，然而因为玉米醇溶蛋白浓度较低，故球形玉米醇溶蛋白颗粒较稀疏地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面。
实施例3：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.1g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 95％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温，然后用pH 2.0的去离子水稀释16倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为0.125％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为4.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为4.0、含15％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为95％(v/v)的体系中，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积进行复合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为4.0，形成串珠状生物大分子复合物。然而由于玉米醇溶蛋白浓度较高，其中玉米醇溶蛋白颗粒以大聚集体形式堆积在丝状溶菌酶纤维的表面，完全吸附。
实施例4：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 70％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温，然后用pH2.0的去离子水稀释16倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为0.125％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为6.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为6.0、含15％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系中，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积比进行复合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为6.0，形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以聚集体形式吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附，如图2所示。
实施例5：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 70％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温，然后用pH2.0的去离子水稀释16倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为0.125％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为7.0和8.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为7.0和8.0、含15％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系中，溶菌酶加热24h，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积比进行复合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为7.0和8.0，形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式紧密地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附，如图3所示。
实施例6：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 70％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温，然后用pH 2.0的去离子水稀释16倍，此时溶菌酶纤维溶液浓度为0.125％(w/v)。
e)采用注射器吸取2mL步骤b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤d中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液。
f)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为9.0。
g)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液采用pH为9.0、含15％(v/v)乙醇的水溶液稀释20倍。
h)用移液枪移取10uL步骤g中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液滴于新鲜制备的云母片表面，室温下置于密闭样品柜中。
i)设置步骤h中样品柜的环境温度为22-23℃，环境湿度为40％-45％。
j)待步骤i中的样品干燥后取出，采用原子力显微观察样品形貌。
原子力显微镜观察结果显示，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的体系中，控制混合前溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.125％(w/v)和0.1％(w/v)，按照4:1的体积比进行复合，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白的浓度分别为0.1％和0.02％(w/v)，混合后溶菌酶纤维和玉米醇溶蛋白复合质量比为5:1，体系pH值为9.0，形成串珠状生物大分子复合物，其中球形玉米醇溶蛋白颗粒以较大颗粒形式堆积地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附，如图4所示。
实施例7：
一种串珠状生物大分子复合物及其制备方法，包括如下步骤：
a)用分析天平准确称取0.10g市售玉米醇溶蛋白溶于10mL 70％(v/v)的乙醇水溶液中，此时玉米醇溶蛋白浓度为1.0％(w/v)。
b)分别将上述1.0％(w/v)的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液用70％(v/v)乙醇水溶液稀释10倍，此时玉米醇溶蛋白的浓度为0.1％(w/v)。
c)用分析天平准确称取0.20g市售溶菌酶溶于10mL pH值为2.0的水溶液中，此时溶菌酶浓度为2.0％(w/v)。
d)将步骤c中的溶菌酶溶液置于水浴温度为90℃条件下加热，加热时间为24h，冷却至室温。
e)将步骤d中的溶菌酶溶液采用pH值为2.0的去离子水分别稀释2倍、4倍、8倍和16倍，使溶菌酶纤维的浓度分别为1.0％(w/v)、0.5％(w/v)、0.25％(w/v)和0.125％(w/v)。
f)采用注射器吸取2mL步骤a和b中的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液，然后将其注射至8mL步骤e中得到的冷却后的溶菌酶溶液中，得到玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液，其中溶菌酶纤维与玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1、20:1、10:1和5:1。
g)采用1M NaOH溶液调节步骤e中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液的pH值为4.0。
h)将步骤f中得到的玉米醇溶蛋白/溶菌酶纤维复合溶液于室温条件下静置7-14天，形成复合凝胶。
本发明控制玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积浓度为70％(v/v)的乙醇水溶液中，溶菌酶加热24h，溶菌酶纤维的浓度为2.0％(w/v)，调控其与玉米醇溶蛋白复合比例为40:1～5:1，体系pH值为4.0，该生物大分子复合物在室温(25℃)条件下可形成凝胶，凝胶结构不会因为倒置而受到破坏，如图5所示。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种串珠状生物大分子复合物，其特征在于，存在于由醇溶性植物蛋白和水溶性动物蛋白纤维组成的复合溶液中，
所述醇溶性植物蛋白选自玉米醇溶蛋白，所述水溶性动物蛋白纤维选自溶菌酶纤维；
所述串珠状生物大分子复合物的获得方法为：
含玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液反溶至溶菌酶纤维溶液，控制溶液体系pH值为2.0~9.0，调节体系pH值使球形玉米醇溶蛋白颗粒吸附在丝状水溶性动物蛋白纤维表面，得到串珠状生物大分子复合物；
所述的乙醇水溶液中乙醇体积浓度为55%~95%（v/v），含玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液中玉米醇溶蛋白浓度为0.01%~0.1%（w/v），
所述溶菌酶纤维溶液的溶剂为去离子水，所述溶菌酶溶液的浓度为0.1%~2.0%（w/v）；
所述溶菌酶纤维与玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1~5:1。
2.根据权利要求1所述的一种串珠状生物大分子复合物，其特征在于，所述醇溶性植物蛋白选自α-玉米醇溶蛋白。
3.根据权利要求1所述的一种串珠状生物大分子复合物，其特征在于，调节体系pH值为4.0~5.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以单分散层形式吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附；或，
调节体系pH值为6.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以聚集体形式吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，但未完全吸附；或，
调节体系pH值为7.0~8.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以颗粒形式紧密地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附；或，
调节体系pH值为9.0，球形玉米醇溶蛋白颗粒以颗粒形式堆积地吸附在丝状溶菌酶纤维的表面，且完全吸附。
4.如权利要求1所述串珠状生物大分子复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
醇溶性植物蛋白乙醇水溶液的制备：将醇溶性植物蛋白溶于乙醇水溶液中，使醇溶性植物蛋白完全溶解，最终醇溶性植物蛋白浓度为0.1~1.0%（w/v），乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为55%~95%（v/v）；
水溶性动物蛋白纤维溶液的制备：将一定量的水溶性动物蛋白溶于pH值为2.0的去离子水中，磁力搅拌过夜，最终得到0.1%~2.0%（w/v）的水溶性动物蛋白溶液，然后90℃加热，加热时间为10~24h；
醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维复合物的制备：将醇溶性植物蛋白乙醇水溶液采用注射器注射入水溶性动物蛋白纤维溶液中，控制水溶性动物蛋白纤维与醇溶性植物蛋白复合比例为40:1~5:1；
调控上述醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维复合体系pH值为4.0~9.0，得到醇溶性植物蛋白/水溶性动物蛋白纤维串珠状生物大分子复合物；
所述醇溶性植物蛋白选自玉米醇溶蛋白，所述水溶性动物蛋白纤维选自溶菌酶纤维。
5.根据权利要求4所述的串珠状生物大分子复合物的制备方法，其特征在于，所述醇溶性植物蛋白选自α-玉米醇溶蛋白。
6.根据权利要求4所述的串珠状生物大分子复合物的制备方法，其特征在于，所述的水溶性动物蛋白纤维溶液与醇溶性植物蛋白乙醇水溶液的复合体积比为4:1。
7.如权利要求1所述串珠状生物大分子复合物的应用，其特征在于，含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液于室温条件下静置7~14天，形成复合凝胶。
8.根据权利要求7所述串珠状生物大分子复合物的应用，其特征在于，含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液中，溶菌酶纤维与玉米醇溶蛋白复合质量比例为40:1~5:1；
含有所述串珠状生物大分子复合物的复合溶液体系pH值为4.0。
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- 2019-11-29 CN CN201911204499.7A patent/CN110973641B/zh active Active
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