包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法。該方法先將玉米肽和多糖分別溶于磷酸鹽緩沖液，將玉米肽溶液和多糖溶液混合，然后冷凍干燥，所得的干燥粉末放于密閉干燥器中，在溫度為55～65℃條件下進(jìn)行干熱反應(yīng)4～7天；得到玉米肽糖基化產(chǎn)物；再將上述玉米肽糖基化產(chǎn)物加入水中，充分?jǐn)嚢?，調(diào)節(jié)pH；滴加脂溶性維生素乙醇溶液，充分?jǐn)嚢瑁D(zhuǎn)蒸發(fā)，即得到包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒。本發(fā)明的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒，脂溶性維生素包埋率高，粒徑小，溶液具有較好的透明度和pH穩(wěn)定性，可作為配料應(yīng)用于乳制品及飲料中。而且該方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、操作性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品深加工及食品工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化納米顆粒的制備，可作為配料應(yīng)用于乳制品及飲料中。
【背景技術(shù)】
[0002]脂溶性維生素是人類必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。維生素E、維生素D均屬于脂溶性維生素，由于水溶性差，它們?cè)谑称饭I(yè)的應(yīng)用受到了限制。
[0003]近年來(lái)，包埋疏水活性物質(zhì)的微膠囊技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。玉米醇溶蛋白具有特殊溶解性以及自組裝形成納米球形顆粒的特點(diǎn)。同時(shí)，作為天然的生物大分子，玉米醇溶蛋白具有良好的生物相容性和生物可降解性。因此，目前國(guó)內(nèi)外有大量研究以玉米醇溶蛋白作為疏水活性物質(zhì)的載體，采用的包埋方法為反溶劑法。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN102783693A和CNlO 1785867A分別公開(kāi)了玉米醇溶蛋白納米顆粒的制備方法。按照這些專利方法得到的玉米醇溶蛋白納米顆粒，雖然可以在一定程度上提高玉米醇溶蛋白的溶解性，然而玉米醇溶蛋白的溶解需要大量使用有機(jī)溶劑，容易造成有機(jī)溶劑殘留。此外，蛋白納米顆粒的粒度大于150nm，不利用人體細(xì)胞的吸收。因此，我們使用玉米醇溶蛋白的改性產(chǎn)物作為載體，不僅解決了上述問(wèn)題，還對(duì)于研究和開(kāi)發(fā)新型食品基料、改善食品的加工特性開(kāi)辟了一條新的途徑。本專利以玉米肽糖基化產(chǎn)物為例。
[0005]玉米肽是指玉米醇溶蛋白經(jīng)蛋白酶作用后，再經(jīng)分離、精制等過(guò)程得到的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物。它改善了玉米醇溶蛋白的水不溶性，在酸性條件下不易凝聚，具有較強(qiáng)的乳化性。此外，肽和多糖通過(guò)接枝形成的共聚物具有優(yōu)越的乳化特性、溶解性和熱穩(wěn)定性，抗氧化作用。目前，關(guān)于玉米肽糖基化產(chǎn)物在包埋脂溶性維生素的應(yīng)用還未見(jiàn)相關(guān)專利和報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法；該方法既能保持脂溶性維生素固有的性質(zhì)，又克服了其不溶于水、生物利用率低的缺點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備的高品質(zhì)(包埋率高、粒度小、溶解性好、穩(wěn)定性高)的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒。
[0008]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0010](I)將玉米肽和多糖分別溶于10?20mM磷酸鹽緩沖液，攪拌均勻；所述多糖為麥芽糊精；控制玉米肽溶液和多糖溶液的濃度均為50?lOOmg/mL ；
[0011](2)將玉米肽溶液和多糖溶液混合，調(diào)節(jié)pH值至7.4?7.6，攪拌均勻，然后冷凍干燥；[0012](3)將步驟(2)所得的干燥粉末放于密閉干燥器中，在溫度為55?65°C條件下進(jìn)行干熱反應(yīng)4?7天；
[0013](4)將步驟(3)所得的固體溶解于去離子水中，攪拌均勻，離心，取上清，冷凍干燥，干燥的粉末存放在冰箱中，得到玉米肽糖基化產(chǎn)物；
[0014](5)將步驟(4)所得的糖基化產(chǎn)物溶解于去離子水中，控制溶液中肽濃度為0.5?5mg/mL,攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH至7?3 ;
[0015](6)將脂溶性維生素溶解于無(wú)水乙醇中，控制濃度為I?10mg/mL，攪拌均勻；
[0016](7)將步驟(6)所得脂溶性維生素乙醇溶液滴加至步驟(5)所得溶液中，攪拌I?2h ;所得溶液中脂溶性維生素與玉米肽的質(zhì)量比為1:10?1:50 ；
[0017](8)將步驟(7)所得的溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，放置在冰箱或冷凍干燥密封保存，得到包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒。
[0018]優(yōu)選地，所述脂溶性維生素為維生素E或維生素D。所述的磷酸鹽緩沖液為磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液，PH值為7.5。所述的干熱反應(yīng)的相對(duì)濕度為79%。所述離心為10000r/min條件下離心15min。步驟(2)和(5)所述的pH通過(guò)用0.lmol/L鹽酸或氫氧化鈉進(jìn)行控制。所述的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為45?55°C，真空度0.1MPa,時(shí)間5?lOmin。所述的冰箱的溫度為3?6°C。
[0019]本發(fā)明采用反溶劑法制備復(fù)合納米顆粒。當(dāng)脂溶性維生素乙醇溶液加到玉米肽糖基化產(chǎn)物水溶液中，由于疏水相互作用，脂溶性維生素與玉米肽相互聚集，形成納米顆粒，同時(shí)將脂溶性維生素包埋其中。此時(shí)，糖基化產(chǎn)物的糖鏈形成親水外殼，從而獲得粒徑較小、溶解性好、穩(wěn)定性高的復(fù)合納米顆粒。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021](I)本發(fā)明不需要引入任何除乙醇之外的其他有機(jī)溶劑，并且乙醇的引入量不超過(guò)溶液總體積的5%，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后的最終產(chǎn)品乙醇含量不超過(guò)總體積的0.1%。同時(shí)，該方法不需要添加助溶劑、乳化劑或常規(guī)的表面活性劑。
[0022](2)本發(fā)明提供一種玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法。玉米肽與麥芽糊精發(fā)生美拉德反應(yīng)，提高了玉米肽的溶解性。同時(shí)，由于糖鏈的引入，玉米肽糖基化產(chǎn)物分子間的空間阻力較大，阻止了分子間聚集，可以有效地提高納米顆粒的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明納米顆?？砷L(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地存在于液體中，且干燥后復(fù)溶性良好。
[0023](3)本發(fā)明制備的納米顆粒包埋率高，粒徑小于150nm，多分散性小于0.3，其溶液外觀具有較好的透明度。
[0024](4)本發(fā)明制備的納米顆粒在較寬的pH值范圍內(nèi)仍可保持溶解狀態(tài)，酸性條件下不易凝聚?？蓱?yīng)用于乳制品及飲料的生產(chǎn)加工中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是實(shí)施例1包埋維生素E的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的原子力圖，掃描范圍 liimXl]im。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0027]實(shí)施例1
[0028]將2g玉米肽和2g麥芽糊精分別溶于20mL20mM、pH7.5磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液中，500rpm攪拌2h ;將兩種溶液按體積比1:1混合后，用0.lmol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至7.5，500rpm攪拌2h，然后冷凍干燥；將干燥粉末放于密閉干燥器中，在相對(duì)濕度79%、溫度60°C條件下反應(yīng)4天；所得固體溶解于40mL去離子水中，500rpm攪拌2h，IOOOOrpm離心15min，取上清液，冷凍干燥，干燥的粉末存放在4°C冰箱，得到玉米肽-麥芽糊精糖基化產(chǎn)物，其中玉米肽與麥芽糊精質(zhì)量比為1:1。
[0029]將80mg玉米肽-麥芽糊精糖基化產(chǎn)物溶解于19.2mL去離子水中，500rpm攪拌1，用0.lmol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH5 ;將20mg維生素E溶解于IOmL無(wú)水乙醇中，500rpm攪拌30min ；取0.8mL維生素E乙醇溶液，逐滴加到玉米肽-麥芽糊精糖基化產(chǎn)物水溶液中，攪拌lh，在50°C、0.1MPa真空度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)6min,得到包埋維生素E的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒。
[0030]玉米肽糖基化反應(yīng)主要發(fā)生在肽分子中的游離氨基與糖分子的還原末端羰基之間。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，肽的游離氨基逐漸減少，尤其賴氨酸和精氨酸的含量明顯降低，蛋白質(zhì)發(fā)生共聚或交聯(lián)。本發(fā)明用OPA法測(cè)得的玉米肽-麥芽糊精糖基化產(chǎn)物的接枝度(DG)為36.3%±2.12，表明在干熱反應(yīng)后玉米肽的游離氨基減少。通過(guò)氨基酸分析，發(fā)現(xiàn)玉米肽賴氨酸含量由1.20%減少到0.77%。說(shuō)明玉米肽能與麥芽糊精發(fā)生共價(jià)結(jié)合，形成糖基化產(chǎn)物。
[0031]由圖1可見(jiàn)，包埋維生素E的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒粒度分布在70~120nm范圍內(nèi)。中間顏色較亮的部分可能是玉米肽自組裝形成的球形顆粒，周圍顏色較淺的部分可能是麥芽糊精。
[0032]對(duì)比實(shí)施例1
[0033]將40mg玉米肽溶解于19.2mL去離子水中，500rpm攪拌Ih,用0.lmol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH5 df20mg維生素E溶解于IOmL無(wú)水乙醇中，500rpm攪拌30min ;取0.8mL維生素E乙醇溶液，逐滴加入玉米肽水溶液中，攪拌lh，在50°C、0.1MPa真空度下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)6min，得到包埋維生素E的玉米肽納米顆粒。
[0034]表I糖基化產(chǎn)物納米顆粒與玉米肽納米顆粒的性質(zhì)對(duì)比
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟和工藝條件: (1)將玉米肽和多糖分別溶于10?20mM磷酸鹽緩沖液，攪拌均勻；所述多糖為麥芽糊精；控制玉米肽溶液和多糖溶液的濃度均為50?lOOmg/mL ；(2)將玉米肽溶液和多糖溶液混合，調(diào)節(jié)pH值至7.4?7.6，攪拌均勻，然后冷凍干燥； (3)將步驟(2)所得的干燥粉末放于密閉干燥器中，在溫度為55?65°C條件下進(jìn)行干熱反應(yīng)4?7天； (4)將步驟(3)所得的固體溶解于去離子水中，攪拌均勻，離心，取上清，冷凍干燥，干燥的粉末存放在冰箱中，得到玉米肽糖基化產(chǎn)物； (5)將步驟(4)所得的玉米肽糖基化產(chǎn)物溶解于去離子水中，控制溶液中肽濃度為0.5?5mg/mL,攪拌均勻,調(diào)節(jié)pH至7?3 ; (6)將脂溶性維生素溶解于無(wú)水乙醇中，控制濃度為I?10mg/mL，攪拌均勻； (7)將步驟(6)所得脂溶性維生素乙醇溶液滴加至步驟(5)所得溶液中，攪拌I?2h;所得溶液中脂溶性維生素與玉米肽的質(zhì)量比為1:10?1:50 ; (8)將步驟(7)所得的溶液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，放置在冰箱或冷凍干燥密封保存，得到包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:脂溶性維生素為維生素E或維生素D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述的磷酸鹽緩沖液為磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉緩沖液，PH值為7.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述的干熱反應(yīng)的相對(duì)濕度為79%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述離心為10000r/min條件下離心15min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟(2)和(5)所述的pH通過(guò)用0.lmol/L鹽酸或氫氧化鈉進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為45?55°C，真空度0.1MPa,時(shí)間5?lOmin。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包埋脂溶性維生素的玉米肽糖基化產(chǎn)物納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述的冰箱的溫度為3?6°C。
【文檔編號(hào)】A23L2/66GK103445282SQ201310305999
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】楊曉泉, 任曉鳴, 王金梅, 張晉博, 郭健 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)