CN117502515A - 疏水性酚类化合物纳米递送载体及其在功能性乳制品中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了疏水性酚类化合物纳米递送载体及其在功能性乳制品中的应用,所述疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法包括以下步骤:步骤一、将疏水性酚类化合物溶于天然植物脂质中,制备得到疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;步骤二、用超纯水制备质量浓度为10~30%的酪蛋白酸钠溶液,作为水相,将所述油相和水相分别加热至25~40℃,将所述水相加入到油相中,搅拌混合均匀,得到油水混合物;步骤三、将所述油水混合物进行预分散,再经超声分散后,将油水混合物进行两级高压均化,得到疏水性酚类化合物纳米递送载体。本发明设计乳化包埋疏水性酚类化合物纳米乳液系统,有效增加乳制品中酚类物质含量,提高其功能性。
Description
技术领域
本发明涉及功能性乳制品加工技术领域。更具体地说,本发明涉及一种疏水性酚类化合物纳米递送载体及其在功能性乳制品中的应用。
背景技术
疏水性酚类化合物属于具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等功效的生物活性多酚,在食品工业中可用作天然着色剂(如姜黄素,明亮的黄色)、食品防腐剂和调味物质等(如橙皮苷,温暖的苦味),对人类健康发挥着重要的药物功能和生物活性作用,被广泛应用于治疗心血管疾病、各种癌症、代谢性疾病、肺部和慢性肾脏疾病、神经系统疾病以及其他炎症性疾病等。然而,由于其亲脂性,在人体内的吸附性不佳,且存在水溶性差、代谢降解快、体内消除快、口服生物利用度低等特点,是生物活性多酚工业化应用面临的主要挑战。
为了克服这些问题并提高疏水性酚类化合物在人体摄入后的生物可及性,发挥其生物活性,研究者尝试采用新的策略来封装这些疏水性酚类化合物,如使用水凝胶、纳米颗粒和脂质体等递送系统。许多研究证实,将疏水性酚类化合物加入纳米载体是一种合适而有效的选择。特别是基于胶体的给药系统,即纳米乳液,被描述为亲脂性生物活性多酚的极佳载体,它能够提高疏水性酚类化合物的物理稳定性,在目标部位释放具有生物活性的酚类化合物,并在消化过程中促进疏水性酚类化合物从亲脂性脂滴向胶束相的内部转移。近年来,开发蛋白基(纳米)颗粒作为营养物质(尤其是疏水生物活性物质)的高效载体,在食品和制药领域引起了越来越多的兴趣。食品蛋白基纳米颗粒作为输送载体具有无毒性、可降解性以及生物相容性等优点,被公认为最有希望改善疏水活性物质的水溶性、稳定性和生物利用度的纳米载体之一。本发明采用酪蛋白基纳米乳液包埋生物活性多酚,以提高具有生物活性的疏水性酚类化合物的生物可及性。
虽然乳制品的营养特性被认为对人类饮食具有重要性,但它不被认为是酚类化合物的重要来源。含有大量酚类物质的牛饲料、被消毒剂污染的食品生产设备以及牛乳中蛋白质的细菌分解可能是导致乳制品中酚类化合物非常有限的原因。而酚类化合物含量高的饮食在预防疾病方面发挥着重要作用。因此,对乳制品进行酚类物质强化很有必要。然而,目前现有技术中主要通过添加果蔬、谷物等方式来实现酚类物质的强化,另外如授权公告号为CN101731347B的专利中公开的一种含姜黄素的液态乳制品及其制备方法,通过添加增稠剂和乳化剂,确保最终液态奶产品的蛋白、脂肪和姜黄素的稳定性。但这样的方式容易不可避免的导致产生涩味、风味口感降低、依赖食品添加剂调味等问题出现,且酚类化合物与乳蛋白质相互作用可能存在降低营养品质,抑制蛋白利用率的不良效果和风险。另外疏水性酚类化合物的添加也容易导致出现沉淀等现象。因此需要避免疏水性分类化合物与乳蛋白直接接触,需要建立合适的纳米载体实现有效包埋和递送疏水酚类化合物,以制备风味良好、零添加剂、强化酚类物质的功能性乳制品,这是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种操作简单方便、能有效保护具有生物活性的疏水性酚类化合物,实现靶向递送的疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法。本发明的另一目的在于通过疏水性酚类化合物纳米递送载体的参与提供一种功能性酸奶制品及其制备方法,促进其在功能性乳制品领域的应用。
为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、将疏水性酚类化合物溶于天然植物脂质中,在50~80℃下连续搅拌1~3 h,制备得到质量浓度为0.03%~0.06%的疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;
步骤二、用超纯水制备质量浓度为10~30%的酪蛋白酸钠溶液,在室温下搅拌1~3h,作为水相,将所述油相和水相分别加热至25~40℃,将所述水相加入到油相中,油相与水相的体积比为1:(3~6),搅拌混合均匀,得到油水混合物;
步骤三、将所述油水混合物进行预分散,再经超声分散后,使用两级高压均化器将油水混合物在200~400 Pa 和10~100 Pa的压力下循环多次,得到均匀稳定的水包油型疏水性酚类化合物纳米递送载体,按体积比计,其脂含量为14.29%~25%。
优选的是,所述疏水性酚类化合物为姜黄素、槲皮素、白藜芦醇、大豆苷元、橙皮素、柚皮素中的至少一种,所述天然植物脂质为大豆油、玉米油、橄榄油中的至少一种。
优选的是,所述步骤三中预分散过程采用分散器,分散器的转速为10000rpm,预分散时间为1min。
优选的是,所述步骤三中超声分散过程采用超声细胞粉碎机,超声条件为320kw条件下,超声2s、间歇2s,持续循环5min。
本发明另外还提供了一种疏水性酚类化合物纳米递送载体,其采用上述制备方法制得。
本发明另外还提供了一种疏水性酚类化合物纳米递送载体在功能性乳制品中的应用。所述功能性乳制品可以但不局限于为酸奶、发酵乳等乳制品。
本发明另外还提供了一种功能性乳制品,以体积百分数计,原料组成包括:5.0~10.0%的所述疏水性酚类化合物纳米递送载体与90~95%的乳基质组成的混合基质、以及占所述混合基质6.5~8.5%的发酵剂。
优选的是,所述乳基质选自全脂奶粉、脱脂奶粉、乳清蛋白粉、炼乳和生牛乳中的至少一种。
优选的是,所述发酵剂为嗜热链球菌、乳杆菌中的至少一种,所述乳杆菌选自保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌、干酪乳杆菌、格氏乳杆菌和嗜酸乳杆菌中的一种或多种。
优选的是,制备方法包括以下步骤:将乳基质与所述疏水性酚类化合物纳米递送载体混合,得混合基质,对所述混合基质进行充分均质,接种所述发酵剂,充分搅拌均匀,置于恒温培养箱中于37℃下静态培养 8 h,取出置于4℃下后熟8~12 h,即得所述功能性乳制品。
本发明至少包括以下有益效果:
第一、本发明提供了一种操作简单方便、过程安全可控的疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,克服了疏水性酚类化合物难溶解,不稳定的技术难题。
第二、本发明方法具有可实现连续化和低成本绿色生产等特点,且充分利用酪蛋白基资源,设计乳化包埋疏水性酚类化合物纳米乳液系统,能够有效增加乳制品中酚类物质含量,丰富了乳制品营养品质,并提高了其功能性,也可为实现个性化和营养精准食品的制造提供思路和方法。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为实施例1和实施例4的功能性乳制品的制备流程图;
图2为实施例1和4不同菌种发酵剂制备的功能性酸奶的流变学特性图;
图3为实施例1和4不同菌种制备的功能性酸奶表观形态及消化过程胃食糜图;
图4为实施例1和4不同菌种制备的功能性酸奶消化食糜动态变化显微图;
图5为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶消化食糜蛋白质凝胶电泳图;
图6为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶消化食糜在不同发酵点的粒径变化情况;
图7为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶中游离脂肪酸释放曲线;
图8为实施例1和4和对比例3中制备的强化酸奶中生物活性多酚生物可及性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
以下通过具体实施例来对本发明的方案进行说明。
值得说明的是,为了便于比较,下述实施例中,制备纳米乳液时,超声分散采用的是声彦的SCQ-900F超声细胞粉碎机,高压均质采用的是ATS的纳米均质机GH100-1A,但并不限于此。此外,实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所采用的其他试剂和药品如无特殊说明,均为从商业途径获得的实验室常用试剂和药品。另外,需要说明的是,本发明中的质量浓度均为(w/v)。
<实施例1>
一种姜黄素纳米递送载体及其制备方法,制备方法包括以下步骤:
步骤一、将姜黄素溶于大豆油中,在60℃下连续搅拌2 h,制备得到质量浓度为0.05%的疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;
步骤二、用超纯水制备质量浓度为20%的酪蛋白酸钠溶液,在室温下搅拌2 h,作为水相,将所述油相和水相分别加热至35℃,将所述水相加入到油相中,油相与水相的体积比为1:4,搅拌混合均匀,得到油水混合物;
步骤三、将所述油水混合物进行预分散,预分散的条件为10000rpm,1min,再经超声细胞粉碎机超声分散,超声条件为320kw,2s开、2s关,持续5min,使用两级高压均化器将油水混合物在350 Pa 和50 Pa的压力下循环多次,得到均匀稳定的水包油型疏水性酚类化合物纳米递送载体,按体积比计,其脂含量为20%。
一种包含姜黄素纳米递送载体的功能性酸奶及其制备方法,制备方法包括以下步骤:
将125 mL高温灭菌的牛乳培养基与10 mL姜黄素纳米递送载体混合并在室温下充分搅拌均质2 h,使最终蛋白质和油含量分别达到4%和5%。然后,以7%(w/v)的接种量接种瑞士乳杆菌发酵剂,分别在37℃下静态培养8 h,4 ℃下后熟10 h,即得所述功能性酸奶。
<实施例2>
与实施例1的区别在于,制备条件略有不同。
一种姜黄素纳米递送载体的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、将姜黄素溶于大豆油中,在50℃下连续搅拌1 h,制备得到质量浓度为0.03%的疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;
步骤二、用超纯水制备质量浓度为10%的酪蛋白酸钠溶液,在室温下搅拌1 h,作为水相,将所述油相和水相分别加热至25℃,将所述水相加入到油相中,油相与水相的体积比为1:3,搅拌混合均匀,得到油水混合物;
步骤三、将所述油水混合物进行预分散,预分散的条件为10000rpm,1min,再经超声细胞粉碎机超声分散,超声条件为320kw,2s开、2s关,持续5min,使用两级高压均化器将油水混合物在200 Pa 和10 Pa的压力下循环多次,得到均匀稳定的水包油型疏水性酚类化合物纳米递送载体,按体积比计,其脂含量为25%。
一种包含姜黄素纳米递送载体的功能性酸奶的制备方法,包括以下步骤:
将 125 mL高温灭菌的牛乳培养基与 10 mL姜黄素纳米递送载体混合并在室温下充分搅拌均质 2 h,使最终蛋白质和油含量分别达到3%和4%。然后,以6.5%(w/v)的接种量接种嗜热链球菌发酵剂,分别在 37℃下静态培养 8 h,4 ℃下后熟8 h,即得所述功能性酸奶。
<实施例3>
与实施例1的区别在于,制备条件略有不同。
一种姜黄素纳米递送载体的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、将姜黄素溶于大豆油中,在80℃下连续搅拌3 h,制备得到质量浓度为0.06%的疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;
步骤二、用超纯水制备质量浓度为30%的酪蛋白酸钠溶液,在室温下搅拌3 h,作为水相,将所述油相和水相分别加热至40℃,将所述水相加入到油相中,油相与水相的体积比为1:6,搅拌混合均匀,得到油水混合物;
步骤三、将所述油水混合物进行预分散,预分散的条件为10000rpm,1min,再经超声细胞粉碎机超声分散,超声条件为320kw,2s开、2s关,持续5min,使用两级高压均化器将油水混合物在400 Pa 和100 Pa的压力下循环多次,得到均匀稳定的水包油型疏水性酚类化合物纳米递送载体,按体积比计,其脂含量为14.29%。
一种包含姜黄素纳米递送载体的功能性酸奶的制备方法,包括以下步骤:
将125 mL高温灭菌的牛乳培养基与10 mL姜黄素纳米递送载体混合并在室温下充分搅拌均质2 h,使最终蛋白质和油含量分别达到5%和5%。然后,以8.5%(w/v)的接种量接种鼠李糖乳杆菌发酵剂,分别在37℃下静态培养8 h,4 ℃下后熟12 h,即得所述功能性酸奶。
<实施例4>
与实施例1的区别在于,采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂。
<实施例5>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为槲皮素,采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂。
<实施例6>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为白藜芦醇,且白藜芦醇纳米递送载体的制备条件略有不同,具体为油相与水相的体积比为1:5,最终制得的白藜芦醇纳米递送载体的脂含量为16.7%。
<实施例7>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为白藜芦醇,且采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂。
<实施例8>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为大豆苷元,大豆油替换为橄榄油。
<实施例9>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为大豆苷元,大豆油替换为橄榄油,采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂。
<实施例10>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为橙皮素,大豆油替换为玉米油。
<实施例11>
与实施例1的区别在于,将姜黄素替换为柚皮素,大豆油替换为玉米油,采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂。且柚皮素纳米递送载体的制备条件略有不同,具体为油相与水相的体积比为1:5,最终制得的柚皮素纳米递送载体的脂含量为16.7%。
<对比例1>
与实施例1的区别在于,姜黄素纳米递送载体的制备条件略有不同,具体为油相与水相的体积比为1:1.2。
<对比例2>
与实施例1的区别在于,姜黄素纳米递送载体的制备条件略有不同,具体为油相与水相的体积比为1:8。
<对比例3>
与实施例1的区别在于,不制备姜黄素纳米递送载体,直接将姜黄素溶于大豆油中,在60℃下连续搅拌2 h,制备得到质量浓度为0.05%的姜黄素负载脂质。
取125 mL高温灭菌的牛乳培养基与 10 mL姜黄素负载脂质混合并在室温下充分搅拌均质 2 h,使最终蛋白质和油含量分别达到 4%和 5%。然后,以 7%(w/v)的接种量接种瑞士乳杆菌发酵剂,分别在37℃下静态培养8 h,4℃下后熟10 h,即得功能性酸奶。
<纳米递送载体中疏水性酚类化合物的包埋率测试>
此测试使用紫外分光光度计法进行测定,具体方法为:用甲醇稀释至适当倍数,制备浓度分别为0.05、0.50、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0和40.0 μg/mL的疏水性酚类化合物标准品溶液。X轴上的生物活性多酚浓度对应于Y轴上的最大吸光度(λMax)。线性研究使用回归方程,即(y=0.1656x+0.0045;R2=0.9943)。将100 μL纳米乳液用氯仿稀释50倍,用BaiouTGL-16R离心机在20℃下以3800×g离心15 min。用吸管吸出上部水相后,用PERSETU-1810紫外分光光度计在419 nm处测量底部溶液。根据标准校准曲线计算氯仿层中疏水性酚类化合物的浓度。包裹在油滴中的疏水性酚类化合物的定量公式如下:
疏水性酚类化合物包埋率(%)=CNano/CActural×100
CNano是乳液中疏水性酚类化合物的测量浓度,CActual是配方中实际使用的疏水性酚类化合物浓度。
取实施例1~11、以及对比例1~2制得的纳米递送载体,分别测定其疏水性酚类化合物的包埋率,并进行对比,结果如下表1所示:
表1
包埋率(%) | |
实施例1 | 82.40 |
实施例2 | 81.04 |
实施例3 | 81.55 |
实施例4 | 82.40 |
实施例5 | 82.38 |
实施例6 | 76.56 |
实施例7 | 81.98 |
实施例8 | 82.34 |
实施例9 | 82.34 |
实施例10 | 82.25 |
实施例11 | 75.49 |
对比例1 | 53.69 |
对比例2 | 80.38 |
实验结果表明,本发明中以脂质基溶解疏水性酚类化合物作为油相,与作为水相的酪蛋白酸钠溶液通过高压均质乳化处理制备得纳米递送载体,乳化包埋疏水性酚类化合物,显著提高了酚类化合物的包埋率,其中实施例1中的制备条件最佳,包埋率也最高。本发明而对比例1中油相与水相的体积比为1:1.2,由于油相的比例较高,导致不能形成均匀的水包油型结构,导致疏水性酚类化合物的包埋率很低。对比例2中油相与水相的体积比为1:8,由于水相的含量较高,水包油型结构也不够均匀,导致疏水性酚类化合物的包埋率比实施例1较低,且由于水相含量高,疏水性酚类化合物的浓度较低,对乳制品进行酚类物质强化的作用不明显。
<功能性酸奶的稳定性测试>
对实施例1、实施例4和对比例3制得的功能性乳制品于常温25℃下储存三个月,观察不同储存期内样品的组织状态,并测定常温下储存样品的沉淀率(3000r/10min离心测定沉淀率)以及奶液中的粒径。实验结果如下表2所示。图1为实施例1和实施例4的功能性乳制品的制备流程图。
表2
组织状态 | 沉淀率 | 粒径(μm) | |
实施例1 | 组织状态正常,无脂肪上浮,无沉淀 | 无沉淀 | 0.270 |
实施例4 | 组织状态正常,无脂肪上浮,无沉淀 | 无沉淀 | 0.269 |
对比例3 | 组织状态不均匀,脂肪上浮较多,沉淀较多 | 0.5% | 0.381 |
实施例1和实施例4中将本发明制得的具有生物活性的疏水性酚类化合物纳米递送载体添加到牛乳基质中,充分均质,发酵制备功能性酸奶,能够提高酸奶中生物活性多酚的含量,且组织状态稳定均匀,无脂肪上浮,无沉淀。而对比例3中不涉及纳米递送载体的制备,仅将姜黄素负载脂质与牛乳基质混合发酵,导致最终制得的功能性酸奶稳定性差,组织状态不均匀,脂肪上浮较多,沉淀较多。
其它实施例分别探究了槲皮素、白藜芦醇、大豆苷元、橙皮素、柚皮素的纳米递送载体在功能性酸奶中的应用。结果发现这些纳米递送载体均能和牛乳充分混合形成一个体系,发酵后得到的发酵乳品质性状优良。
<功能性酸奶的流变学特性测试>
图2为实施例1和实施例4利用不同菌种发酵剂制备的功能性酸奶的流变学特性图。通过稳态扫描和频率扫描,发现二者均具有良好的流变学特性,具有较硬和较厚的质构,有很好的结构稳定性。
<功能性酸奶中疏水性酚类化合物的生物可及性测试>
此测试通过体外模拟胃和肠道的消化过程进行评估,具体方法为:
采用装有动态胃和十二指肠部分的仿生大鼠胃肠模型II+,研究了强化疏水性酚类化合物的乳制品的体外消化情况。本研究中使用的模拟胃肠液,即电解质模拟唾液(SSF,pH 7.0)、电解质模拟胃液(SGF,pH 1.6)、电解质模拟肠液(SIF,pH 7.0)以及酶浓度根据先前的研究进行了轻微修改。在体外消化实验之前,将这些口服、胃和肠阶段的储备溶液在37℃下预热。首先,通过与预热的SSF(1.0 mL,pH 7.0)混合,对两种均5 g的等温SKY-C和COM-C酸奶凝胶样品进行体外模拟口腔消化。用玻璃棒搅拌样品,并在55 rpm和37 ℃的振荡水浴中孵育2 min。然后通过食管模型将口服消化物喂入模拟胃中。
在胃消化阶段,通过将模拟胃的倾斜角度设置为8°来模拟大鼠胃的消化运动。机电仪器被设置为以每分钟12次挤压和3次压缩的速率将硅酮胃模型压靠在滚动挤压板和压缩板上。通过硅胶管连接到胃模型的注射泵连续输送人工胃液,平均分泌速率为52 μL/min。
胃消化液通过人工幽门开始消化到十二指肠。在这个过程中,用六套滚动挤压板压缩人工十二指肠,以模拟体内肠消化运动。滚动挤压板以每分钟36次挤压的速率设置。用注射泵以52 μL/min的注射速率连续输送人工肠液。在本实验中,胃消化持续180 min。在不同的消化点(20、60、100、140和180 min)从模拟胃中完全收集胃消化液样品,并立即在沸水浴中煮沸5min来停止胃蛋白酶的活性,将收集的样品供进一步测定。
将不同时间获得的肠道消化液分为两部分。一部分用于去除不溶性固体,并通过BaiouTGL-16R离心机分离含有溶解生物活性多酚的混合胶束部分。将混合胶束部分和总消化物部分分散在氯仿中,涡旋,在3800 ×g离心60 min,分离疏水性酚类化合物。疏水性酚类化合物生物可及性的计算公式如下:
疏水性酚类化合物生物可及性(%)=Cmicelle/Cdigesta×100
这里,Cmicelle是在胶束中测量的疏水性酚类化合物浓度,Cdigesta是肠消化液中疏水性酚类化合物的实际浓度。
取实施例1和实施例4、对比例3的功能性酸奶进行上述测试。其中图3为实施例1和4不同菌种制备的功能性酸奶表观形态及消化过程胃食糜图。图4为实施例1和4不同菌种制备的功能性酸奶消化食糜动态变化显微图。图5为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶消化食糜蛋白质凝胶电泳图。图6为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶消化食糜在不同发酵点的粒径变化情况。图7为实施例1和4不同菌种制备的强化酸奶中游离脂肪酸释放曲线。图8为实施例1和4、对比例3中制备的强化酸奶中生物活性多酚生物可及性。
在实施例1制得的功能性酸奶消化过程中,对不同消化阶段胃食糜进行了激光共聚焦显微观察,发现蛋白质微观网络的致密程度逐渐减弱,递载姜黄素的脂肪球从蛋白网络中释放出来,减缓了被消化的速率,提高了其在肠吸收中的生物可及性。通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)实验,发现αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白条带以及para-κ-酪蛋白条带随着消化时间的增加显著变浅,且胃肠消化中的食糜粒径也会相对更小,表明瑞士乳杆菌强化姜黄素酸奶的蛋白质消化吸收速率很快。对肠道消化过程食糜粒径测定发现,该酸奶食糜中的大颗粒被迅速分解。随着消化过程的进行,该酸奶食糜中较高尺寸的峰值从~1000-10000 nm向较小尺寸(1-10 nm)移动。此外,瑞士乳杆菌强化酸奶的肠消化食糜中游离脂肪酸(Free fatty acid,FFA)的释放量(约8.30 μmol FFA/mL),姜黄素的生物可及性在88%至95%之间,被显著提高。
在实施例4制得的功能性酸奶消化过程中,对不同消化阶段胃食糜进行了激光共聚焦显微观察,发现其蛋白质微观网络的致密程度也呈现逐渐减弱趋势,递载生物活性多酚的脂肪球不断从蛋白网络中释放出来,递载载体减缓了生物活性多酚被消化的速率,提高了其在肠消化吸收中的生物可及性。通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)实验,发现αs-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白条带以及para-κ-酪蛋白条带随着消化时间的增加显著变浅,且胃肠消化中的食糜粒径也会相对更小,表明采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂制备的生物活性多酚功能性酸奶的蛋白质消化吸收速率也很快。对肠道消化过程食糜粒径测定发现,该酸奶食糜中的大颗粒被迅速分解。随着消化过程的进行,该酸奶食糜中的颗粒尺寸的峰值(~1000-100000 nm)通常移动到10-100nm左右。此外,采用嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌1:1作为发酵剂制备的强化酸奶的肠消化食糜中FFA释放量(约6.38 μmolFFA/mL)和生物活性多酚生物可及性(84%-90%),也被显著提高。
利用同样方法对对比例3制得的功能性酸奶消化过程进行模拟,并测试其生物活性多酚可及性,结果如图8所示,其在20、40、60min消化点的生物可及性仅为20%-31%,与实施例1和实施例4相比,生物可及性差,这只要是因为对比例3中不涉及纳米递送载体的制备,仅将姜黄素负载脂质与牛乳基质混合发酵,导致姜黄素在牛乳基质中的溶解性差,容易产生沉淀,使其生物利用率低。
本发明以脂质基溶解疏水性酚类化合物作为油相,与作为水相的酪蛋白酸钠溶液通过高压均质乳化处理制备得纳米递送载体, 乳化包埋疏水性酚类化合物,显著提高了酚类化合物的负载率。将得到的具有生物活性的疏水性酚类化合物纳米递送载体添加到牛乳基质中,充分均质,发酵制备功能性酸奶,能够提高酸奶中生物活性多酚的含量,同时避免了酚类化合物与乳蛋白成分之间直接相互作用可能导致营养品质降低或不良风味产生的风险,并有效提高了疏水性的生物活性酚类化合物在体内消化吸收过程中的生物可及性。本发明方法具有操作简单方便,过程安全可控等特点,所得产品可广泛应用于功能性乳制品领域。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (10)
1.疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、将疏水性酚类化合物溶于天然植物脂质中,在50~80℃下连续搅拌1~3 h,制备得到质量浓度为0.03%~0.06%的疏水性酚类化合物负载脂质,并以此作为油相;
步骤二、用超纯水制备质量浓度为10~30%的酪蛋白酸钠溶液,在室温下搅拌1~3 h,作为水相,将所述油相和水相分别加热至25~40℃,将所述水相加入到油相中,油相与水相的体积比为1:(3~6),搅拌混合均匀,得到油水混合物;
步骤三、将所述油水混合物进行预分散,再经超声分散后,使用两级高压均化器将油水混合物在200~400 Pa 和10~100 Pa的压力下循环多次,得到均匀稳定的水包油型疏水性酚类化合物纳米递送载体,按体积比计,其脂含量为14.29%~25%。
2.如权利要求1所述的疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,其特征在于,所述疏水性酚类化合物为姜黄素、槲皮素、白藜芦醇、大豆苷元、橙皮素、柚皮素中的至少一种,所述天然植物脂质为大豆油、玉米油、橄榄油中的至少一种。
3.如权利要求1所述的疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,其特征在于,所述步骤三中预分散过程采用分散器,分散器的转速为10000rpm,预分散时间为1min。
4.如权利要求1所述的疏水性酚类化合物纳米递送载体的制备方法,其特征在于,所述步骤三中超声分散过程采用超声细胞粉碎机,超声条件为320kw条件下,超声2s、间歇2s,持续循环5min。
5.疏水性酚类化合物纳米递送载体,其特征在于,采用权利要求1~5任一项所述的制备方法制得。
6.如权利要求5所述的疏水性酚类化合物纳米递送载体在功能性乳制品中的应用。
7.功能性乳制品,其特征在于,以体积百分数计,原料组成包括:5.0~10.0%的如权利要求5所述的疏水性酚类化合物纳米递送载体与90~95%的乳基质组成的混合基质、以及占所述混合基质6.5~8.5%的发酵剂。
8.如权利要求7所述的功能性乳制品,其特征在于,所述乳基质选自全脂奶粉、脱脂奶粉、乳清蛋白粉、炼乳和生牛乳中的至少一种。
9.如权利要求7所述的功能性乳制品,其特征在于,所述发酵剂为嗜热链球菌、乳杆菌中的至少一种,所述乳杆菌选自保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌、干酪乳杆菌、格氏乳杆菌和嗜酸乳杆菌中的一种或多种。
10.如权利要求7所述的功能性乳制品,其特征在于,制备方法包括以下步骤:将乳基质与所述疏水性酚类化合物纳米递送载体混合,得混合基质,对所述混合基质进行充分均质,接种所述发酵剂,充分搅拌均匀,置于恒温培养箱中于37℃下静态培养 8 h,取出置于4℃下后熟8~12 h,即得所述功能性乳制品。
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