CN112262991A - 一种稳定的结构脂质opo型纳米乳液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法属于纳米材料加工技术领域，该方法包括以下步骤：(1)原料处理：将大豆分离蛋白溶解在缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，加入中性蛋白酶反应60min，然后恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；(2)水相制备：将大豆分离蛋白、麦芽糊精溶于0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，磁力搅拌直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；(3)油相制备：熔化结构脂质OPO，然后将大豆磷脂加入到熔融的结构脂质中形成油相；(4)粗乳液的制备：将水相和油相混合搅拌4～8h，用高速分散器均质形成粗乳液；(5)高压均质处理：粗乳液通过高压均质机进一步处理，乳化后即得新鲜纳米乳液；(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料加工技术领域，主要涉及一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法。
背景技术
结构脂质OPO是一种结构化脂肪，通过酶法脂交换技术模拟母乳脂质分子结构，使2位棕榈酸比例高达40％以上，更接近母乳水平。因此OPO是一种具有特殊营养成分和结构的sn-USU型功能性油脂，主要应用于婴幼儿食品中，弥补母乳因各种原因而导致的不足，为婴幼儿在不同时期(初乳期、过渡期、成熟期)提供营养即协助婴幼儿整个泌乳期的生长和发育，但由于其脂质极不稳定，因此引起了大量学者对提高OPO结构脂稳定性的研究。
乳液主要由水相、油相及介于油-水两相间界面层三部分组成，化学成分相当复杂，乳液稳定性与界面物质(乳化剂)、脂滴间作用力(疏水作用、静电排斥、空间位阻)、油脂类型密切相关，加入一定量的乳化剂的乳液能够降低自由能维持乳液稳定。而纳米乳液液滴粒径在1～100nm之间，热力学比较稳定，在食品中，其应用涉及营养药物、香料、抗氧化剂和抗微生物剂等领域。纳米级的粒径能更好的保护营养素外,其亚细胞结构更能增加稳定性，提高利用率。当前主要通过超声、高压微射流、高速搅拌、高压均质等方法制备纳米乳液，其中高压均质制备方法工艺简单，生产成本低，污染小，制备的乳液粒径小，分布窄，乳液稳定，因此利用高压均质将结构脂质OPO制备得到纳米乳液，能够有效提高其稳定性，从而扩大OPO的应用范围。
发明内容
本发明旨在针对现有背景技术中存在的不足，而提供的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法。
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：一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法。
本发明的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液，是由以下所述组分按照质量分数配比组成：结构脂质OPO 8～12％，大豆磷脂1～3％，大豆分离蛋白4～6％，麦芽糊精2～5％，缓冲液80～85％。
包括以下步骤：
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(4％～6％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入0.1％～6％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(2％～5％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在50～70℃下将结构脂质OPO(8～12％)熔化，然后将大豆磷脂(1～3％)加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(1)得到的水相和步骤(2)得到的油相混合搅拌4～8h，用高速分散器以20000r/min均质3～10min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(3)得到的粗乳液通过均质压力110～180MPa的高压均质机进一步处理3～5次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
发明效益
OPO结构脂作为婴幼儿配方奶粉组分具有诸多优点，但油脂自身易氧化、与水难溶等缺点使其应用受到局限。乳液是克服这些缺点的最佳途径之一，可作为包裹、保护及定位输送功能性物质的优良载体，现已被广泛应用于油脂类食品工业中。因此，通过制备得到结构脂质OPO型纳米乳液，粒径小，包封率高，能够提高OPO结构脂的稳定性，具有一定的现实意义和潜在价值，为以后的临床研究和食品行业提供参考资料。且麦芽糊精有一定的抗冻融能力，能够减少OPO纳米乳液在运输过程中的不稳定，进一步提高了OPO纳米乳液的稳定性。
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
对照组
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(4％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入0.1％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(2％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在50℃下将结构脂质OPO(8％)熔化，然后将大豆磷脂(1％)加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(2)得到的水相和步骤(3)得到的油相混合搅拌4h，用高速分散器以20000r/min均质3min，形成粗乳液；
(5)超声处理：将步骤(3)得到的粗乳液置超声波细胞破碎仪中，在超声功率500W条件下超声9min，工作时间和间歇时间均为5s，以循环冷热水控制超声温度，重复处理3次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
实施例1
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(4％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入0.1％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(2％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在50℃下将结构脂质OPO(8％)熔化，然后将大豆磷脂(1％)加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(2)得到的水相和步骤(3)得到的油相混合搅拌4h，用高速分散器以20000r/min均质3min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(4)得到的粗乳液通过均质压力110MPa的高压均质机进一步处理3次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
实施例2
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(5％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入1.6％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(3％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在58℃下将结构脂质OPO(9％)熔化，然后将大豆磷脂(2％)加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(2)得到的水相和步骤(3)得到的油相混合搅拌4～8h，用高速分散器以20000r/min均质6min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(4)得到的粗乳液通过均质压力150MPa的高压均质机进一步处理4次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
实施例3
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(6％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入3.5％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(4％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在65℃下将结构脂质OPO(10％)熔化，然后将大豆磷脂(3％)到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(2)得到的水相和步骤(3)得到的油相混合搅拌7.5h，用高速分散器以20000r/min均质7min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(4)得到的粗乳液通过均质压力175MPa的高压均质机进一步处理5次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
实施例4
(1)原料处理：将大豆分离蛋白(6％)溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入6％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭酶18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精(5％)，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在65℃下将结构脂质OPO(12％)熔化，然后将大豆磷脂(3％)加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(2)得到的水相和步骤(3)得到的油相混合搅拌8h，用高速分散器以20000r/min均质10min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(4)得到的粗乳液通过均质压力180MPa的高压均质机进一步处理5次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
以下是部分实验结果：
表1各实施例的乳液特性比较
注：同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
高压均质属于动态高压操作,与静态高压系统不同,在很短时间内产生高压,同时产生空化效应、高剪切应力、高速湍流和温度上升等力学现象，能够影响和改变蛋白间的相互作用力和打破分子间化学键，改变蛋白的空间构象，进而实现对蛋白的结构和功能特性的改性处理。因此为了使得制得的OPO型纳米乳液的稳定性提高，将高压均质技术应用于大豆分离蛋白处理，能够显著提高乳液特性。
综合表1中可以看出利用经过高压均质技术制得的结构脂质OPO型纳米乳液粒径更小、分布更加一致、稳定性更强，因此类比与以超声制得的结构脂质OPO型纳米乳液，具有广泛的应用前景。
本发明以高压均质技术制备结构脂质OPO型纳米乳液，综合表1最佳制备工艺为：结构脂质OPO 10％，大豆磷脂3％，大豆分离蛋白6％，麦芽糊精4％，缓冲液83％，中性蛋白酶3.5％；油相和水相混合搅拌的时间为7.5h；高速分散器的转速20000r/min，均质时间7min；高压均质机的均质压力175MPa，均质次数5次。该工艺可显著提高结构脂质OPO型纳米乳液的稳定性，从而提高结构脂质OPO在食品、医用临床等方面的利用率。
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (5)
1.一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)原料处理：将大豆分离蛋白溶解在0.01mol/L、pH 7.0磷酸盐缓冲溶液中，配制成底物浓度5％的溶液，在PH值6.82、作用温度48℃的条件下加入0.1％～6％的中性蛋白酶反应60min，反应结束后在85℃温度下恒温水浴灭煤18min，得到改性大豆分离蛋白；
(2)水相制备：将步骤(1)得到的改性大豆分离蛋白中加入麦芽糊精，在20～26℃温度下连续磁力搅拌12～16h，直至溶解充分，在4℃下水化过夜，待水化完成后，取出恢复至20℃，作为水相；
(3)油相制备：在50～70℃下将结构脂质OPO熔化，然后将大豆磷脂加入到熔融的结构脂质中形成油相；
(4)粗乳液的制备：将步骤(1)得到的水相和步骤(2)得到的油相混合搅拌4～8h，用高速分散器以20000r/min均质3～10min，形成粗乳液；
(5)高压均质处理：将步骤(3)得到的粗乳液通过均质压力110～180MPa的高压均质机进一步处理3～5次，乳化后即得新鲜纳米乳液；
(6)稳定的结构脂质OPO型纳米乳液：为抑制微生物的破坏，可加入0.02％(w/v)的叠氮化钠于鲜乳中，最后用0.1mol/L的HCl或者NaOH调节纳米乳液的PH至7.0，得到稳定的结构脂质OPO型纳米乳液。
2.根据权利要求1所述的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法，其特征在于：结构脂质OPO，大豆磷脂，大豆分离蛋白，麦芽糊精，缓冲液的质量分数分别为8～12％，1～3％，4～6％，2～5％，80～85％。
3.根据权利要求1所述的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法，其特征在于：油相和水相混合搅拌的时间5～8h。
4.根据权利要求1所述的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液的制备方法，其特征在于：高速分散器的转速20000r/min，均质时间5～10min。
5.根据权利要求1所述的一种稳定的结构脂质OPO型纳米乳液，其特征在于：高压均质机的均质压力130～180MPa，均质次数3～5次。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115104650A (zh) * | 2022-05-04 | 2022-09-27 | 江西维尔宝食品生物有限公司 | 一种开酥馅料专用的粉末油脂及制备方法 |
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2020
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