CN111053247A - 一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，属于大豆蛋白产品开发领域，该方法包括以下步骤：(1)制备大豆分离蛋白(2)制备碳酸钙悬浮液(3)大豆分离蛋白与碳酸钙静电吸附微米颗粒的制备与蛋白交联(4)利用EDTA的螯合作用，去除EDTA，制备大豆蛋白微球，本发明明确了大豆分离蛋白以碳酸钙为模板制备微米级微球的工艺，并且确定了制备完整的微球可以作为营养物质或药物的运输载体，以及高蛋白饮品的添加物质。该颗粒具有粒径均一，粒径较一般微球较大，制备方便，成本低的特点。

Description

一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法
技术领域
本发明属于大豆蛋白产品开发领域，主要涉及一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法
背景技术
在过去的几十年里，纳米科学领域取得了巨大的进步，包括微乳液、微胶囊化和微颗粒化。将各种营养物质包封在固体颗粒和乳化液液滴中，作为生物活性食品成分的传递途径，越来越受到人们的关注，食物蛋白通过消化系统高度降解，皮肤通透性低。食品蛋白组装成具有组织和设计结构的微粒已成为一个活跃的研究领域。然而，制备方法对决定蛋白质微粒的质量具有重要意义。
碳酸钙(CaCO3)作为制造聚电解质胶囊的模板，在温和的条件下操作，以保持负载化合物的天然状态，模板定向制造方法控制内部结构、形态、组成等，作为克服粒子多分散性问题的方法已被广泛接受。大豆蛋白是最丰富和应用最广泛的植物蛋白之一，以大豆蛋白为原料制备的微球具有良好的物理和化学性能，具有良好的营养和药物传递性能。谷氨酰胺转氨酶以及EDTA作为无毒无害的物质，也保证了制备的微粒的安全性。
本发明通过利用碳酸钙作为模板制备大豆蛋白多孔微球，通过添加谷氨酰胺转氨酶使蛋白交联的更加紧密，结构更稳定，使用EDTA保证了温和的样品环境，制备出的微粒具有较好的生物相容性和具有优异的运载能力。这一发明可能对蛋白质作为运载材料和高蛋白饮料的添加物的设计和制造，甚至对具有某些药物的制备与缓释作用都有重要的意义，且在需要高温灭菌的产品中，具有很高的应用潜力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种利用碳酸钙模板制备多孔蛋白微球的方法，通过控制谷氨酰胺转氨酶的作用条件，优化蛋白在碳酸钙上的交联效果，提高稳定性；选择EDTA 作为螯合碳酸钙的溶液，确保了安全可靠的样品环境；实现多孔蛋白微粒粒径大小均一；微粒结构稳定，且具有较好的热稳定性。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按1：3(w/v) 的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2M NaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成 3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌 10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.01％-0.25％(W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.02-0.1unit/mg大豆分离蛋白，在30-40℃,转速为100-1000r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：0.5-1：3加入EDTA，在室温下搅拌5-48小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。
根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：所述大豆分离蛋白与碳酸钙制备成悬浮液的优选比例为0.15％。
根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：谷氨酰胺转氨酶的优选用量为0.08unit/mg大豆分离蛋白，优选温度为37℃，优选转速为200r。
根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：加入EDTA 的与原悬浮液的优选比例为1：1，优选搅拌时间为24小时。
附图说明
附图发明的工艺路线
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述：
实施例1：
(1)按1：3(w/v)的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2MNaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.01 (W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.02unit/mg大豆分离蛋白，在30℃,转速为1000r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：3加入EDTA，在室温下搅拌5小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。该微粒粒径大小均一，微球形态维持较差，稳定性不足，碳酸钙消除不彻底。
实施例2：
(1)按1：3(w/v)的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2MNaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.05％ (W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.05unit/mg大豆分离蛋白，在34℃,转速为500r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：2加入EDTA，在室温下搅拌15小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。该微粒粒径大小均一，微球形态维持一般，稳定性不足，碳酸钙消除效果一般。
实施例3：
(1)按1：3(w/v)的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2MNaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.15％ (W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.08unit/mg大豆分离蛋白，在37℃,转速为200r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：1加入EDTA，在室温下搅拌24小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。该微粒粒径大小均一，微球形态维持较好，稳定性较好，碳酸钙消除彻底。
实施例4：
(1)按1：3(w/v)的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2MNaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.25％ (W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.1unit/mg大豆分离蛋白，在40℃,转速为100r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：0.5加入EDTA，在室温下搅拌48小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。该微粒粒径大小均一，微球形态维持较差，稳定性不足，碳酸钙消除彻底。

Claims (4)

1.一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按1：3(w/v)的比例用正己烷对粉碎后得到的豆粉进行3次脱脂，并放在通风橱中除去正己烷，将除去正己烷的大豆粉末按1：10(w/w)溶于蒸馏水中，用2M NaOH将pH调节至8.5，并将所得浆液在27℃下机械搅拌2h，随后在9000×g下离心20min，收集上清液并用2M HCl调节pH置4.5，然后在6000×g下离心15min，将获得的沉淀物溶于蒸馏水中，用2M NaOH中和至pH 7.0，在4℃下用蒸馏水透析24h,然后于-40℃预冻后冻干，研磨以得到大豆分离蛋白粉末；(2)称取大豆分离蛋白粉末溶于0.33M氯化钙溶液中配制成3％(w/v)大豆分离蛋白溶液，室温磁力搅拌2h，在4℃下放置过夜以使蛋白质完全水合，加入叠氮化钠(0.02％，w/v)以抑制微生物生长。0.33M氯化钙和0.33M碳酸钠1：1混合，在1000r磁力搅拌10分钟。(3)制备完成碳酸钙后加入水化后的大豆分离蛋白配制成0.01％-0.25％(W/V)的悬浮液，不改变转速，持续搅拌至30分钟，加入谷氨酰胺转氨酶0.02-0.1unit/mg大豆分离蛋白，在30-40℃,转速为100-1000r搅拌2小时，稀释一倍后，按照体积比1：0.5-1：3加入EDTA，在室温下搅拌5-48小时，即脱去碳酸钙模板，制备完成大豆蛋白多孔微球。
2.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：所述大豆分离蛋白与碳酸钙制备成悬浮液的优选比例为0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：谷氨酰胺转氨酶的优选用量为0.08unit/mg大豆分离蛋白，优选温度为37℃，优选转速为200r。
4.根据权利要求1所述的一种利用碳酸钙模板制备大豆蛋白多孔微球的方法，其特征在于：加入EDTA的与原悬浮液的优选比例为1：1，优选搅拌时间为24小时。
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