一種具有pH響應(yīng)特性的大豆蛋白凝膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品蛋白質(zhì)加工技術(shù)，主要涉及一種具有pH響應(yīng)特性的大?蛋白凝膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能型凝膠是指對外界環(huán)境的改變有膨脹或者收縮響應(yīng)的凝膠，它可以對很多參數(shù)作出響應(yīng)。pH響應(yīng)凝膠是智能型凝膠的一種，具有一定比例易水解或者易質(zhì)子化的基團。外界環(huán)境的pH發(fā)生變化時，凝膠與溶劑間的解離平衡被破壞，導(dǎo)致凝膠內(nèi)外的離子濃度發(fā)生變化，凝膠與溶劑的相互作用改變，使得凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)點數(shù)量減少，加強了凝膠與溶劑的相互作用力，凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，引起凝膠的溶脹。由于pH響應(yīng)凝膠具有pH響應(yīng)性，它的微形態(tài)和結(jié)構(gòu)會隨著pH的變化有所改變，所以可用于藥物釋放、化學分離、化學智能開關(guān)等方面。
[0003]pH響應(yīng)凝膠可以使包埋的物質(zhì)免受外界不良pH的影響，以保護食品成分原有的特性，提高其在加工時的穩(wěn)定性等。活性菌、活性酶等具有生物活性的物質(zhì)，容易受到外界環(huán)境的影響發(fā)生失活，喪失生理功能，利用pH響應(yīng)凝膠將其包埋，可以避免其與外界直接接觸。
[0004]以往的研究都是以高分子聚合物為基礎(chǔ)的pH響應(yīng)蛋白凝膠的制備，該類物質(zhì)欠缺安全性，有的甚至是有毒物質(zhì)，在應(yīng)用方面具有一定的瓶頸。完全以天然以及安全的原料制備的pH響應(yīng)凝膠制得的研究十分急切。
[0005]以大豆分離蛋白為原始材料，利用乙二胺四乙酸酐將大豆分離蛋白改性，以葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑制備改性大豆分離蛋白凝膠，所用原材料均為食品級安全材料，且可以作為營養(yǎng)物質(zhì)被人體吸收利用，具有更好的實用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，以大豆分離蛋白為原始材料，利用乙二胺四乙酸酐將大豆分離蛋白改性，以葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑制備改性大豆分離蛋白凝膠，所用原材料均為食品級安全材料，且可以作為營養(yǎng)物質(zhì)被人體吸收利用，具有更好的實用性。
[0007]本發(fā)明的產(chǎn)品及制備方法如下:
[0008]—種具有pH響應(yīng)特性的大豆蛋白凝膠的制備方法，該方法包括以下步驟:(1)稱取一定量的大豆分離蛋白，配制成3%水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至10?12，在溫度為55?75°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱20?50分鐘，得到預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液；(2)在保持體系pH1?12的條件下，向步驟(1)得到的預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液中，添加0.1?0.5%的乙二胺四乙酸酐進行酰化反應(yīng)，反應(yīng)時間為1?3h，得到?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液；(3)取一定量由步驟(2)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液，室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為800?1200rpm，加入0.8?1.6%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置一夜；(4)將由步驟(3)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠置于干燥箱中，40°C干燥一夜，得到干燥樣品；(5)配制不同pH值的緩沖溶液，將制備好的大豆分離蛋白凝膠樣品，分別放置于pH2、4、6、8、10、12的緩沖溶液中，用濕濾紙吸取凝膠表面的水分稱重，計算溶脹率，得到不同pH緩沖溶液下酰化改性大豆分離蛋白凝膠溶脹率，用以分析凝膠的pH值響應(yīng)性。
[0009]所述的大豆蛋白?；男詶l件參數(shù)優(yōu)化為:配制3%大豆蛋白水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至12，在溫度為65°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱30分鐘；在保持體系pH 12的條件下，添加0.3%的乙二胺四乙酸酐進行?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為2h。
[0010]所述的交聯(lián)條件參數(shù)優(yōu)化為:將?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為lOOOrpm，加入1.2%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置過夜。
[0011]本發(fā)明最終產(chǎn)品內(nèi)容物特點:以大豆分離蛋白為原始材料，利用乙二胺四乙酸酐將大豆分離蛋白改性，以葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑制備?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠，?；蠖狗蛛x蛋白上的羧基使凝膠具有pH響應(yīng)性，即在pH2?4的胃酸條件下，凝膠呈收縮狀態(tài)，在PH7左右的腸道條件下呈膨脹狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)凝膠中包埋活性成份的腸道有效定位釋放。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0013]圖2是大豆分離蛋白和改性大豆分離蛋白紅外光譜圖；
[0014]圖3是不同濃度葡萄糖酸內(nèi)酯(⑶L)對?；蠖沟鞍啄z在不同pH下溶脹(SR)結(jié)果圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖來對具體實施例來進一步描述。
[0016]—種具有pH響應(yīng)特性的大豆蛋白凝膠的制備方法，該方法包括以下步驟:(1)稱取一定量的大豆分離蛋白，配制成3%水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至10?12，在溫度為55?75°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱20?50分鐘，得到預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液；(2)在保持體系pH1?12的條件下，向步驟(1)得到的預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液中，添加0.1?0.5%的乙二胺四乙酸酐進行酰化反應(yīng)，反應(yīng)時間為1?3h，得到酰化改性大豆分離蛋白溶液；(3)取一定量由步驟(2)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液，室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為800?1200rpm，加入0.8?1.6%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置一夜；(4)將由步驟(3)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠置于干燥箱中，40°C干燥一夜，得到干燥樣品；(5)配制不同pH值的緩沖溶液，將制備好的大豆分離蛋白凝膠樣品，分別放置于pH2、4、6、8、10、12的緩沖溶液中，用濕濾紙吸取凝膠表面的水分稱重，計算溶脹率，得到不同pH緩沖溶液下酰化改性大豆分離蛋白凝膠溶脹率，用以分析凝膠的pH值響應(yīng)性。
[0017]所述的大豆蛋白?；男詶l件參數(shù)優(yōu)化為:配制3%大豆蛋白水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至12，在溫度為65°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱30分鐘；在保持體系pH 12的條件下，添加0.3%的乙二胺四乙酸酐進行?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為2h。
[0018]所述的交聯(lián)條件參數(shù)優(yōu)化為:將酰化改性大豆分離蛋白溶液室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為lOOOrpm，加入1.2%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置過夜。
[0019]實施例1
[0020](1)稱取一定量的大豆分離蛋白，配制成3%水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至10，在溫度為55°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱20分鐘，得到預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液。
[0021](2)在保持體系pH1的條件下，向步驟⑴得到的預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液中，添加0.1%的乙二胺四乙酸酐進行?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為lh，得到?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液。
[0022](3)取一定量由步驟(2)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液，室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為800rpm，加入0.8%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置一夜。
[0023](4)將由步驟(3)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠置于干燥箱中，40°C干燥一夜，得到干燥樣品。
[0024](5)配制不同pH值的緩沖溶液，將制備好的大豆分離蛋白凝膠樣品，分別放置于pH2、4、6、8、10、12的緩沖溶液中，用濕濾紙吸取凝膠表面的水分稱重，計算溶脹率，得到不同pH緩沖溶液下?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠溶脹率，用以分析凝膠的pH值響應(yīng)性。
[0025]實施例2
[0026](1)稱取一定量的大豆分離蛋白，配制成3%水溶液，攪拌均勻，用1.0mol/L的NaOH溶液將其pH值調(diào)至11，在溫度為65°C的恒溫水浴中攪拌預(yù)熱20分鐘，得到預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液。
[0027](2)在保持體系pHll的條件下，向步驟⑴得到的預(yù)處理的大豆分離蛋白溶液中，添加0.1%的乙二胺四乙酸酐進行?；磻?yīng)，反應(yīng)時間為lh，得到?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液。
[0028](3)取一定量由步驟(2)得到的?；男源蠖狗蛛x蛋白溶液，室溫攪拌10分鐘，攪拌速度為800rpm，加入0.8%的葡萄糖酸內(nèi)酯為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌15min，然后在4°C下放置一夜。
[0029](4)將由步驟(3)得到的酰化改性大豆分離蛋白凝膠置于干燥箱中，40°C干燥一夜，得到干燥樣品。
[0030](5)配制不同pH值的緩沖溶液，將制備好的大豆分離蛋白凝膠樣品，分別放置于pH2、4、6、8、10、12的緩沖溶液中，用濕濾紙吸取凝膠表面的水分稱重，計算溶脹率，得到不同pH緩沖溶液下?；男源蠖狗蛛x蛋白凝膠溶脹率，用以分析凝膠的pH值響應(yīng)性。
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