CN112772923A - 一种基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大豆肽聚集体的β‑胡萝卜素包埋乳液的制备方法，包括以下步骤：制备大豆肽纳米颗粒溶液：将大豆分离蛋白溶液通过酶水解的方法制备大豆肽聚集体，再经超声处理得大豆肽纳米颗粒溶液，备用；不同水解度大豆肽制备：将大豆分离蛋白溶液使用蛋白酶水解，再经离心去除部分不溶性杂质后备用；制备油相：将β‑胡萝卜素溶解于大豆油中，配置成油相待用；制备水相：将制备的大豆肽纳米颗粒溶液和制备的大豆肽溶液混匀后，配置成水相待用；混合：将制备的油相和步骤制备的水相混合后，高速分散；均质：将所得产物均质，得产物乳液。本发明根据大豆肽聚集体和大豆肽的优点制备的复合乳液，能够很好的保护β‑胡萝卜素，尽可能降低损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液及其制备方法。
背景技术
β-胡萝卜素色泽非常诱人，其颜色因浓度差异，可呈现出由红色至黄色的所有色系，而且着色的能力较强，可作为食品添加剂。像芒果、西红柿、胡萝卜、菠菜等这些水果蔬菜中都有它的影子。β-胡萝卜素一种性质优良的食品添加剂，但我们人体无法自身合成，必须从其它的水果蔬菜中获取。
研究表明β-胡萝卜素也可以提高人体对疾病的防御能力，患有心脏病和癌症的人群适当的补充β-胡萝卜素可降低发病率。人体缺乏β-胡萝卜素会造成角膜上皮脱落、角质化加深，同时会使上皮组织细胞的生长分化遭到损害，人体皮肤变厚或产生皱纹。β-胡萝卜素如此之重要，但它对光、热、氧气等外界条件比较敏感，如果存储过程中保护不当则极易遭受损失，大大降低其应用性，给消费者带来诸多不便。
不溶性大豆肽聚集体是兼具亲水性和疏水性的基团，无需改性可通过自组装形成大豆肽纳米颗粒，其形成的乳液具有很强的稳定性，而大豆分离蛋白在适当的酶水解条件下，其乳化活性和乳化稳定性明显提高，并且其抗氧化能力也大大提高。近些年来，乳液体系一直是科研工作者的研究热点，可根据大豆肽聚集体和不同水解度大豆蛋白的特点制备复合乳液，能够很好的保护β-胡萝卜素，尽可能降低损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液的制备方法。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液的制备方法，该方法包括如下步骤：
(1)制备大豆肽纳米颗粒溶液：将一定浓度的大豆分离蛋白溶液通过酶水解的方法制备大豆肽聚集体，再经超声处理得大豆肽纳米颗粒溶液，备用；
(2)不同水解度大豆肽制备：将一定浓度的大豆分离蛋白溶液，使用碱性蛋白酶水解，再经离心去除部分不溶性杂质后备用；
(3)制备油相：将β-胡萝卜素溶解于大豆油中，配置成油相待用；
(4)制备水相：将步骤(1)制备的大豆肽纳米颗粒溶液和步骤(2)制备的不同水解度的大豆肽溶液混匀后，配置成水相待用；
(5)混合：将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相混合后，高速分散；
(6)均质：将步骤(5)所得产物均质，得产物乳液。
优选方式下，步骤(1)所述制备大豆肽纳米颗粒溶液具体为：大豆分离蛋白溶液的料液比为(1:20)～(1:25)g/mL，搅拌1～2h后水化过夜，90～100℃加热10～20min以适应变性利于酶解。然后在50～60℃、pH为7.0～11.0水解6h。酶解结束后90～100℃处理5～10min，立即冰浴至室温调pH为6.0～7.5，在3000～4000rpm/min离心10～20min得到大豆肽聚集体(SPA)，水洗两遍后重新分散，并冷冻干燥。将SPA溶液室温下磁力搅拌2～3h后于4℃下放置过夜使其充分水化，并用0.1～1mol/L的NaOH或HCl调节pH至6.0～7.5。在超声功率100～150W，输出频率20～25kHz条件下超声处理。超声结束后3000～8500rpm/min的速度离心10～15min，去除少量不溶性沉淀，得到的颗粒溶液即大豆肽纳米颗粒溶液(SPN溶液)；
优选方式下，步骤(2)所述制备不同水解度大豆肽具体为：将3～5％的大豆分离蛋白溶液，使用商业蛋白酶进行水解。其中酶底比为(1:1000)～(1:100)，pH 1.0～11.0，温度45～55℃，酶解结束后立即90～100℃灭酶5～15min，冰浴置室温后调pH为6.0～7.5，然后3000～8500rpm/min离心15～20min去掉少量的不溶性杂质；优选方式下，步骤(3)所述油相制备具体为：大豆油溶解β-胡萝卜素粉末，使得油相中的最终β-胡萝卜素的浓度为0.01～0.03％(w/w)，然后用磁力搅拌器搅拌至β-胡萝卜素完全溶解；
优选方式下，步骤(4)所述水相制备具体为：选用了SPN溶液、DH＝0～15％的大豆肽溶液作为水相，按(0:1)～(1:1)的料液比制备；
优选方式下，步骤(5)所述混合具体为：将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相按体积比1:(4～5)混合后，在13000～17000rpm/min的速度进行1～2min的高速分散；
优选方式下，步骤(6)所述均质具体为：将步骤(5)所得产物在40～45MPa的压力下反复均质2～3回，得产物乳液。
本发明的优势在于，不溶性大豆肽聚集体是兼具亲水性和疏水性的基团，无需改性可通过自组装形成大豆肽纳米颗粒，其形成的乳液具有很强的稳定性，而大豆分离蛋白在适当的酶水解条件下，其乳化活性和乳化稳定性明显提高，并且其抗氧化能力也大大提高。利用大豆肽纳米颗粒和不同水解度的大豆分离蛋白复合乳液作为包埋β-胡萝卜素的载体，可以保护β-胡萝卜素免受环境因素的破坏，提高β-胡萝卜素营养价值，而且本发明简单易行，有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液中β-胡萝卜素的包埋率；
图2是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在25℃下的保留率；
图3是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在37℃下的保留率；
图4是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在55℃下的保留率；
图5是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在室内暗处放置10h保留率的变化；
图6是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在室内亮处放置10h保留率的变化；
图7是本发明实施例1～实施例3制备的产物乳液β-胡萝卜素在日光下照射10h保留率的变化；
具体实施方式
以下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)大豆分离蛋白溶液按料液比1:20g/mL搅拌2h后水化过夜，90℃加热15min以适应变性利于酶解。然后在55℃、pH为8.0水解6h。酶解结束后100℃处理5min，立即冰浴至室温调pH为7.0，在4000rpm/min离心15min得到大豆肽聚集体(SPA)，水洗两遍后重新分散，并冷冻干燥。将SPA溶液室温下磁力搅拌2h后于4℃下放置过夜使其充分水化，并用0.1mol/L的NaOH或HCl调节pH至7.0。在超声功率150W，输出频率20kHz条件下超声处理。超声结束后8000rpm/min的速度离心10min，去除少量不溶性沉淀，得到的颗粒溶液即大豆肽纳米颗粒溶液(SPN溶液)。
(2)将5％的大豆分离蛋白溶液，使用商业蛋白酶进行水解。酶底比为1:100，pH8.0，温度50℃，酶解结束后立即90℃灭酶15min，冰浴置室温后调pH为7.0，然后4000rpm/min离心15min去掉少量的不溶性杂质；
(3)大豆油溶解β-胡萝卜素粉末，使得油相中的最终β-胡萝卜素的浓度为0.01％(w/w)，然后用磁力搅拌器搅拌至β-胡萝卜素完全溶解；
(4)选用了SPN溶液作为水相，备用；
(5)将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相按体积比1:5混合后，在15000rpm/min的速度进行2min的高速分散；
(6)将步骤(5)所得产物在40MPa的压力下反复均质3回，得产物乳液。
实施例2
(1)大豆分离蛋白溶液按料液比1:20g/mL搅拌2h后水化过夜，90℃加热15min以适应变性利于酶解。然后在55℃、pH为8.0水解6h。酶解结束后100℃处理5min，立即冰浴至室温调pH为7.0，在4000rpm/min离心15min得到大豆肽聚集体(SPA)，水洗两遍后重新分散，并冷冻干燥。将SPA溶液室温下磁力搅拌2h后于4℃下放置过夜使其充分水化，并用0.1mol/L的NaOH或HCl调节pH至7.0。在超声功率150W，输出频率20kHz条件下超声处理。超声结束后8000rpm/min的速度离心10min，去除少量不溶性沉淀，得到的颗粒溶液即大豆肽纳米颗粒溶液(SPN溶液)。
(2)将5％的大豆分离蛋白溶液，使用商业蛋白酶进行水解。酶底比为1:100，pH8.0，温度50℃，酶解结束后立即90℃灭酶15min，冰浴置室温后调pH为7.0，然后4000rpm/min离心15min去掉少量的不溶性杂质；
(3)大豆油溶解β-胡萝卜素粉末，使得油相中的最终β-胡萝卜素的浓度为0.01％(w/w)，然后用磁力搅拌器搅拌至β-胡萝卜素完全溶解；
(4)选用了DH 0％/SPN溶液作为水相，大豆肽和SPN比例为0.1:1，备用；
(5)将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相按体积比1:5混合后，在15000rpm/min的速度进行2min的高速分散；
(6)将步骤(5)所得产物在40MPa的压力下反复均质3回，得产物乳液。
实施例3
(1)大豆分离蛋白溶液按料液比1:20g/mL搅拌2h后水化过夜，90℃加热15min以适应变性利于酶解。然后在55℃、pH为8.0水解6h。酶解结束后100℃处理5min，立即冰浴至室温调pH为7.0，在4000rpm/min离心15min得到大豆肽聚集体(SPA)，水洗两遍后重新分散，并冷冻干燥。将SPA溶液室温下磁力搅拌2h后于4℃下放置过夜使其充分水化，并用0.1mol/L的NaOH或HCl调节pH至7.0。在超声功率150W，输出频率20kHz条件下超声处理。超声结束后8000rpm/min的速度离心10min，去除少量不溶性沉淀，得到的颗粒溶液即大豆肽纳米颗粒溶液(SPN溶液)。
(2)将5％的大豆分离蛋白溶液，使用商业蛋白酶进行水解。酶底比为1:100，pH8.0，温度50℃，酶解结束后立即90℃灭酶15min，冰浴置室温后调pH为7.0，然后4000rpm/min离心15min去掉少量的不溶性杂质；
(3)大豆油溶解β-胡萝卜素粉末，使得油相中的最终β-胡萝卜素的浓度为0.01％(w/w)，然后用磁力搅拌器搅拌至β-胡萝卜素完全溶解；
(4)选用了DH 1％/SPN溶液作为水相，大豆肽和SPN比例为0.1:1，备用；
(5)将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相按体积比1:5混合后，在15000rpm/min的速度进行2min的高速分散；
(6)将步骤(5)所得产物在40MPa的压力下反复均质3回，得产物乳液。
对本发明实施例中的含β-胡萝卜素的复合乳液进行光学显微镜观察以及包埋率、储藏稳定性的研究。β-胡萝卜素标曲的测定方法为：称取一定量的β-胡萝卜素溶解，配制成浓度梯度为0、1、2、3、4、5μg/mL的标准液，在450nm的波长下，用紫外分光光度计测定相应的吸光值，绘制曲线，拟合方程。
检测结果如下：如图1所示，三种复合乳液对β-胡萝卜素的包埋率分别为90％、95％、96％，而且在不同温度和光照下β-胡萝卜素的保留率在78.8％～94.2％的较高范围内。综上所述，大豆肽复合乳液可有效包埋β-胡萝卜素，并具有很好的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的实施案例，但本发明的保护并不局限于此，任何熟悉本发明相关领域的人员，在本发明披露范围内进行简单替换和修饰，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备大豆肽纳米颗粒溶液：将一定浓度的大豆分离蛋白溶液通过酶水解的方法制备大豆肽聚集体，再经超声处理得大豆肽纳米颗粒溶液，备用；
(2)不同水解度大豆肽制备：将一定浓度的大豆分离蛋白溶液，使用蛋白酶水解，再经离心去除部分不溶性杂质后备用；
(3)制备油相：将β-胡萝卜素溶解于大豆油中，配置成油相待用；
(4)制备水相：将步骤(1)制备的大豆肽纳米颗粒溶液和步骤(2)制备的大豆肽溶液混匀后，配置成水相待用；
(5)混合：将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相混合后，高速分散；
(6)均质：将步骤(5)所得产物均质，得产物乳液。
2.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(1)所述制备大豆肽纳米颗粒溶液具体为：大豆分离蛋白溶液的料液比为(1:20)～(1:25)g/mL，搅拌1～2h后水化过夜，90～100℃加热10～20min以适应变性利于酶解。然后在50～60℃、pH为7.0～11.0水解6h。酶解结束后90～100℃处理5～10min，立即冰浴至室温调pH为6.0～7.5，在3000～4000rpm/min离心10～20min得到大豆肽聚集体(SPA)，水洗两遍后重新分散，并冷冻干燥。将SPA溶液室温下磁力搅拌2～3h后于4℃下放置过夜使其充分水化，并用0.1～1mol/L的NaOH或HCl调节pH至6.0～7.5。在超声功率100～150W，输出频率20～25kHz条件下超声处理。超声结束后3000～8500rpm/min的速度离心10～15min，去除少量不溶性沉淀，得到的颗粒溶液即大豆肽纳米颗粒溶液(SPN溶液)。
3.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(2)所述制备不同水解度大豆肽具体为：将3～5％的大豆分离蛋白溶液，使用商业蛋白酶进行水解。其中酶底比为(1:1000)～(1:100)，pH1.0～11.0，温度45～55℃，酶解结束后立即90～100℃灭酶5～15min，冰浴置室温后调pH为6.0～7.5，然后3000～8500rpm/min离心15～20min去掉少量的不溶性杂质。
4.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(3)所述油相制备具体为：大豆油溶解β-胡萝卜素粉末，使得油相中的最终β-胡萝卜素的浓度为0.01～0.03％(w/w)，然后用磁力搅拌器搅拌至β-胡萝卜素完全溶解。
5.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(4)所述水相制备具体为：选用了SPN溶液、DH＝0～15％的大豆肽溶液作为水相，按(0:1)～(1:1)的料液比制备。
6.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(5)所述混合具体为：将步骤(3)制备的油相和步骤(4)制备的水相按体积比1:(4～5)混合后，在13000～17000rpm/min的速度进行1～2min的高速分散。
7.根据权利要求1所述基于大豆肽聚集体的β-胡萝卜素包埋乳液制备方法，其特征在于，步骤(6)所述均质具体为：将步骤(5)所得产物在40～45MPa的压力下反复均质2～3回，得产物乳液。
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