CN116268368A - 一种利用大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素Pickering乳液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用大豆分离蛋白‑壳聚糖制备Pickering乳液并运载姜黄素的方法，属于食品加工领域。该方法将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，经搅拌、调pH、离心后得到大豆分离蛋白溶液。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，调节pH后将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，并加热，然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，均质后得到负载姜黄素的Pickering乳液。该方法利用食品剂蛋白‑多糖纳米颗粒作为Pickering乳液的原料，不添加任何添加剂，所得到的Pickering乳液更加环保、安全并具有较高的稳定性，用其运载姜黄素，可以提高姜黄素的生物可及性。发明工艺简单、绿色环保，拓宽了姜黄素和Pickering乳液在工业中的应用。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术，涉及一种大豆分离蛋白-壳聚糖制备的Pickering乳液并且运载姜黄素的方法。
背景技术
姜黄素（CUR）是姜黄的天然多酚，具有多种生物活性，如抗氧化、抗增殖、抗炎特性。但由于姜黄素生物利用度较低、对pH值和温度敏感、易于氧化和化学降解，其应用受到极大的限制。因此，需要采取一些更有效的方法来将这种化合物应用到食品中并实现营养递送。
Pickering乳液是指由固体颗粒而非表面活性剂稳定的一种新型乳液。与传统的由表面活性剂稳定的乳液相比，Pickering乳液具有成本低、无毒、对人体危害程度小、稳定性强、对pH、盐浓度、温度不敏感等优势，在工业、食品等其他领域中都有着重要的研究意义。
壳聚糖（CS）是从甲壳类动物中提取的一种由几丁质脱去乙酰而得到的线性聚合物，由于其公认的高生物相容性，生物降解性和生物粘附性被广泛地应用在纳米颗粒中，作为良好的载体。大豆分离蛋白（SPI）是指一类蛋白质含量达到90%以上的大豆蛋白产品，它富含多种理想的氨基酸成分和其他营养物质，与动物蛋白相比，植物蛋白具有成本低、来源广、低过敏性等优点。此外，随着越来越多的素食主义者，用植物蛋白代替动物蛋白的研究在食品领域也引起了广泛的关注。将大豆分离蛋白与壳聚糖交联制备纳米颗粒作为皮克林乳液的乳化剂，其制备工艺简单，原料便宜，广泛地应用在食品产业中。
本发明利用大豆分离蛋白与壳聚糖为原料制备纳米颗粒作为Pickering乳液的乳化剂，并运载姜黄素，有效地提高了姜黄素的生物可及性，拓宽其在食品领域中的应用。
发明内容
本发明的目的是一种利用大豆分离蛋白和壳聚糖制备Pickering乳液的方法，以获得性能更加优越的乳液，并运载姜黄素，提高姜黄素的生物可及性和利用度。
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：
一种利用大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素的Pickering乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤一：将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，以700 rpm的速度搅拌2 h，使完全溶解，然后在4℃下放置12 h，使蛋白质完全水化。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌确保在室温下溶解，用1 mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，至SPI-CS达到合适的比例，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存。
步骤二：将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为0.5 wt%-3.5 wt%,然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液，并在4℃条件下储存。
所述的大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的最优浓度为：2.5 wt%。
本发明利用食品级纳米颗粒蛋白-多糖作为Pickering乳液的稳定剂，可以避免其他修饰改性剂的加入，使Pickering乳液的稳定性和安全性得到有效地改善。
本发明采用的生产工艺简单、成本较低、绿色环保，有利于工业化生产。
本发明方法利用大豆分离蛋白-壳聚糖制备的Pickering乳液，所制得的Pickering乳液性能良好，并运载姜黄素，可以有效提高姜黄素的生物可及性。
附图说明
附图1本发明的机理实验图；
附图2通过该方法制得Pickering乳液的显微镜观察图
附图3通过该方法制得Pickering乳液的乳化活性（EAI)和乳化稳定性(ESI）测定结果；
附图4通过该方法制得Pickering乳液姜黄素的包埋率测定结果；
实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作更加详细的说明。
本实施案例制备大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素的Pickering乳液按照以下步骤：
（1）将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，在700 rpm的速度下搅拌2 h，然后在4℃下放置12 h。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌在室温下溶解，用1 mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存。
（2）将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为0.5 wt%，然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液。
（3）将（2）所得的Pickering乳液稀释到合适倍数，取一滴滴在载玻片上，盖上盖玻片，静置一段时间后，放在光学显微镜下观察乳液的微观形态；使用0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）溶液稀释250倍，在波长532 nm处测定吸光度，计算乳化活性指数（EAI）。静置30 min后再次测定吸光度，计算乳化稳定性指数（ESI）；称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素的标准曲线，计算表面姜黄素含量。称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，充分进行搅拌，然后在150-200 W的条件下超声振荡3-5 min后，在10000 rpm条件下离心5 min。提取上层清液在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素标准曲线，计算总姜黄素含量。分别制备0、2、4、6、8、10 μg/mL的姜黄素标准溶液，在432 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，R2大于0.999。利用吸光度法测定乳液中表面姜黄素含量和总姜黄素含量，并计算姜黄素的包埋率。
当大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的质量分数为0.5 wt%时，Pickering乳液的稳定性较差，液滴发生聚集，Pickering乳液的颗粒平均尺寸较大，分布较不均匀；此时Pickering乳液的乳化活性指数为18.93±1.11 m2/g，乳化稳定性指数为41.52±4.14min；姜黄素的包埋率为46.19±4.10%。
（1）将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，在700 rpm的速度下搅拌2 h，然后在4℃下放置12 h。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌在室温下溶解，用1 mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存。
（2）将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为1.5 wt%，然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液。
（3）将（2）所得的Pickering乳液稀释到合适倍数，取一滴滴在载玻片上，盖上盖玻片，静置一段时间后，放在光学显微镜下观察乳液的微观形态；使用0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）溶液稀释250倍，在波长532 nm处测定吸光度，计算乳化活性指数（EAI）。静置30 min后再次测定吸光度，计算乳化稳定性指数（ESI）；称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素的标准曲线，计算表面姜黄素含量。称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，充分进行搅拌，然后在150-200 W的条件下超声振荡3-5 min后，在10000 rpm条件下离心5 min。提取上层清液在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素标准曲线，计算总姜黄素含量。分别制备0、2、4、6、8、10 μg/mL的姜黄素标准溶液，在432 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，R2大于0.999。利用吸光度法测定乳液中表面姜黄素含量和总姜黄素含量，并计算姜黄素的包埋率。
当大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的质量分数为1.5 wt%时，Pickering乳液粒径减小，但仍有液滴聚集；此时Pickering乳液的乳化活性指数为37.01±1.75 m2/g，乳化稳定性指数为60.84±0.71 min；姜黄素的包埋率为63.39±0.81%。
（1）将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，在700 rpm的速度下搅拌2 h，然后在4℃下放置12 h。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌在室温下溶解，用1 mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存。
（2）将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为2.5 wt%，然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液。
（3）将（2）所得的Pickering乳液稀释到合适倍数，取一滴滴在载玻片上，盖上盖玻片，静置一段时间后，放在光学显微镜下观察乳液的微观形态；使用0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）溶液稀释250倍，在波长532 nm处测定吸光度，计算乳化活性指数（EAI）。静置30 min后再次测定吸光度，计算乳化稳定性指数（ESI）；称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素的标准曲线，计算表面姜黄素含量。称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，充分进行搅拌，然后在150-200 W的条件下超声振荡3-5 min后，在10000 rpm条件下离心5 min。提取上层清液在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素标准曲线，计算总姜黄素含量。分别制备0、2、4、6、8、10 μg/mL的姜黄素标准溶液，在432 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，R2大于0.999。利用吸光度法测定乳液中表面姜黄素含量和总姜黄素含量，并计算姜黄素的包埋率。
当大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的质量分数为2.5 wt%时，Pickering乳液的粒径最小，Pickering乳液的纳米颗粒呈球形、分散均匀、表面光滑；此时Pickering乳液的乳化活性指数为50.88±3.94 m2/g，乳化稳定性指数为71.31±1.90 min；姜黄素的包埋率为71.09±2.96%。
（1）将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，在700 rpm的速度下搅拌2 h，然后在4℃下放置12 h。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌在室温下溶解，用1 mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存。
（2）将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为3.5 wt%，然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液。
将（2）所得的Pickering乳液稀释到合适倍数，取一滴滴在载玻片上，盖上盖玻片，静置一段时间后，放在光学显微镜下观察乳液的微观形态；使用0.1%的SDS（十二烷基硫酸钠）溶液稀释250倍，在波长532 nm处测定吸光度，计算乳化活性指数（EAI）。静置30 min后再次测定吸光度，计算乳化稳定性指数(ESI）；称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素的标准曲线，计算表面姜黄素含量。称取质量为2 g的样品分散在DMSO（二甲基亚砜）中，充分进行搅拌，然后在150-200 W的条件下超声振荡3-5 min后，在10000 rpm条件下离心5 min。提取上层清液在432 nm处测定吸光度，绘制姜黄素标准曲线，计算总姜黄素含量。分别制备0、2、4、6、8、10 μg/mL的姜黄素标准溶液，在432 nm处测定吸光度，绘制标准曲线，R2大于0.999。利用吸光度法测定乳液中表面姜黄素含量和总姜黄素含量，并计算姜黄素的包埋率。
当大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的质量分数为3.5 wt%时，Pickering乳液的粒径增大，颗粒分布较不均匀，有聚集现象；此时Pickering乳液的乳化活性指数为45.28±0.31 m2/g，乳化稳定性指数为68.01±3.69 min；姜黄素的包埋率为67.97±1.39%。
Claims (2)
1.一种利用大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素的Pickering乳液的制备方法包括以下步骤：
（1）将浓度为2%的大豆分离蛋白分散在超纯水中，以700 rpm的速度搅拌2 h，使完全溶解，然后在4℃下放置12 h，使蛋白质完全水化。用1 mol/L的盐酸调节大豆分离蛋白溶液的pH，在8000 rpm的速度下离心25 min，用0.22 μm孔径的过滤器除去不溶性物质。将浓度为0.5 mg/mL的壳聚糖分散在超纯水中，加入乙酸（0.02%，v/v）并搅拌确保在室温下溶解，用1mol/L的NaOH溶液将壳聚糖溶液的pH调节至5.2-5.4。通过将壳聚糖溶液滴加入大豆分离蛋白溶液中，至SPI-CS达到合适的比例，形成白色透明悬浮液，然后在80℃水浴中加热1 h，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，将其冻干并储存；
（2）将大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散到去离子水中，得到大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒分散体，其浓度分别为0.5 wt%-3.5 wt%,然后向其加入玉米油（添加0.5 wt%的姜黄素），油相比为0.4，以15000 rpm的恒定速度均质2 min，以便获得负载姜黄素的Pickering乳液，并在4℃条件下储存。
2.根据权利要求1 大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素的Pickering乳液的制备方法，所述的大豆分离蛋白-壳聚糖纳米颗粒的最优浓度为：2.5 wt%。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310346783.8A CN116268368A (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 一种利用大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素Pickering乳液的制备方法 |
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| CN202310346783.8A CN116268368A (zh) | 2023-04-03 | 2023-04-03 | 一种利用大豆分离蛋白-壳聚糖负载姜黄素Pickering乳液的制备方法 |
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Citations (4)
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| CN106578335A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-04-26 | 华南理工大学 | 一种高内相凝胶状小麦醇溶蛋白Pickering乳液及制备方法 |
| CN110432377A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-12 | 中国海洋大学 | 一种大豆分离蛋白壳聚糖纳米凝胶及其制备方法和应用 |
| CN111631385A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-08 | 武汉轻工大学 | 一种荷载姜黄素Pickering乳液及其制备方法 |
| CN113397156A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-17 | 中新国际联合研究院 | 一种双重Pickering乳液及其制备方法 |
-
2023
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