本发明涉及功能性蛋白复合物制备领域,尤其涉及三元功能性蛋白复合物及其制备方法与应用。
背景技术:
1、蛋白质复合物是由多种蛋白质组成的复合体结构。这些蛋白质通过特定的相互作用,如氢键、疏水相互作用等,结合在一起,形成一个功能性的整体。每个蛋白质在复合物中都有其特定的功能和位置,共同维持复合物的稳定性和功能。它们可以在细胞内或细胞外发挥作用,参与多种生物化学反应和细胞活动。功能性蛋白复合物可以制备并用作输送功能因子的稳定载体,生物聚合物组装是构建合格的递送载体的方法之一,其中蛋白质和多糖由于是具有表面活性的物质,其组合更具吸引力。
2、水溶性蛋白(乳清蛋白,简写 wpi)(来自牛奶)是奶酪加工的副产品,主要由β-乳球蛋白(β-lg)、α-水溶性蛋白(乳清蛋白)(α-la)、牛血清白蛋白(bsa)、免疫球蛋白(igs)和乳铁蛋白(lf)组成。水溶性蛋白(乳清蛋白)具有营养价值高、易于获得以及出色的技术和功能特性等优点。基于这些优势,以水溶性蛋白(乳清蛋白)为主要成分构建的营养物质输送系统已被广泛研究以输送功能性成分,例如虾青素、3,3'-二吲哚甲烷、维生素d3、白藜芦醇和β-胡萝卜素。
3、玉米醇溶蛋白(zein,简写 z)作为玉米粒中的主要储存蛋白,玉米醇溶蛋白的水溶性较差,因为它含有高百分比的疏水性氨基酸残基(超过50%),如脯氨酸、亮氨酸和丙氨酸。它可以溶于60-90%的乙醇水溶液。玉米醇溶蛋白独特的溶出特性可用于制备包封非极性生物活性分子的纳米颗粒。近年来对于蛋白质与多酚黄酮类物质相互作用的研究成为热点,对于非共价相互作用的研究也成为食品领域的重点研究对象。大多数的非共价相互作用是由氢键、疏水相互作用、静电相互作用和范德华力引起的,通常是可逆的。这种方式能够引起蛋白质的结构发生团聚或展开,从而导致其理化性质、功能特性、营养价值等发生改变。
4、海藻酸钠(简称 sa)是一种天然多糖,由(1,4)糖苷键连接的β-d-甘露糖醛酸和α-l-古洛糖醛酸残基构成的线性二元共聚物,它具有良好的稳定性和耐酸碱性,可以在多种 ph 范围内形成纳米颗粒,并且被广泛用于食品工业,被公认为安全(gras)的食品材料。
5、目前大部分的蛋白复合物的制备方法几乎都采用有机溶剂进行制备,如反溶剂沉淀法、反溶剂共沉淀法,其应用具有一定的局限性,部分有机溶剂具有毒性和刺激性不可用于人体。
6、ph转移方法,有时也称为ph驱动方法,最近被用于在不使用有机溶剂的情况下将功能因子掺入不同种类的可食用纳米颗粒中。ph驱动方法利用了功能因子在水溶液中的溶解度强烈依赖于ph值的事实。然而,现有技术中利用ph驱动方法改性蛋白质通常需要加热反应(如加热至60~80℃),而温度过高容易导致蛋白变性失活。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种新的三元功能性蛋白复合物及其制备方法与应用,不使用任何的有机溶剂,也无需加热,是一种获得绿色安全功能性蛋白复合物同时环保高效的新方法。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
3、第一方面,本发明提出的三元功能性蛋白复合物的制备方法,将水溶性蛋白溶液、玉米醇溶蛋白和海藻酸钠采用ph驱动法得到三元复合体系,其中水溶性蛋白溶液和玉米醇溶蛋白的质量比为(10:1)~9,玉米醇溶蛋白和海藻酸钠的质量比(1:9)~(9:1)。
4、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
5、s1:以去离子水为溶剂,按照体积质量比10:9在去离子水中加入水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
6、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
7、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,按照水溶性蛋白溶液和玉米醇溶蛋白质量比10:(1~9)加入玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30min;加入按照玉米醇溶蛋白和海藻酸钠质量比(1:9)~(9:1)海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物;所述搅拌器的参数设置为:搅拌速度为800 r/min,环境温度为25℃。
8、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
9、s1:以去离子水为溶剂,在50 ml去离子水中加入0.045g水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
10、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
11、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,加入0.001g玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30 min;加入0.009g海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物,记为wpi-z-sa10:1:9。
12、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
13、s1:以去离子水为溶剂,在50 ml去离子水中加入0.045g水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
14、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
15、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,加入0.003g玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30 min;加入0.007g海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物,记为wpi-z-sa10:3:7。
16、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
17、s1:以去离子水为溶剂,在50 ml去离子水中加入0.045g水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
18、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
19、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,加入0.005g玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30 min;加入0.005g海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物,记为wpi-z-sa10:5:5。
20、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
21、s1:以去离子水为溶剂,在50 ml去离子水中加入0.045g水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
22、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
23、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,加入0.007g玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30 min;加入0.003g海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物,记为wpi-z-sa10:7:3。
24、优选地,上述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,包括以下步骤:
25、s1:以去离子水为溶剂,在50 ml去离子水中加入0.045g水溶性蛋白,过夜,得到水溶性蛋白溶液;
26、s2:以去离子水为溶剂,制备2m naoh溶液和1m hcl溶液;
27、s3:用2m naoh溶液将过夜的水溶性蛋白溶液ph调至12,在搅拌器下搅拌2 h,加入0.009g玉米醇溶蛋白,在搅拌器下搅拌30 min;加入0.001g海藻酸钠,在搅拌器下搅拌30min;用1m hcl溶液将复合溶液调至7,得到三元功能性蛋白复合物,记为wpi-z-sa10:9:1。
28、优选地,所述水溶性蛋白为乳清蛋白。
29、第二方面,本发明还提出三元功能性蛋白复合物,采用上述任一项的方法制成。
30、第三方面,本发明还提出上述三元功能性蛋白复合物在制备可食性营养因子递送产品中的应用。
31、与现有技术相比,本发明的技术效果:
32、本发明提出的三元功能性蛋白复合物,与二元复合物和纯蛋白复合物相比,具有优异的溶解性、较强的热稳定性,在人们食用时可以抵御胃肠道温度和适宜胃肠道的吸收,可应用于可食性营养因子递送产品。同时,本发明通过ph驱动法制备所得的蛋白复合物,不使用任何的有机溶剂,也无需加热,是一种获得绿色安全功能性蛋白复合物同时环保高效的新方法,相比于纯蛋白复合物,加入多糖的复合物的耐热性、粒径等都有较为优异的表现,进一步确保其在功能性食品及医药领域的应用。
1.三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,将水溶性蛋白溶液、玉米醇溶蛋白和海藻酸钠采用ph驱动法得到三元复合体系,其中水溶性蛋白溶液和玉米醇溶蛋白的质量比为10:(1~9),玉米醇溶蛋白和海藻酸钠的质量比(1:9)~(9:1)。
2.根据权利要求1所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求2所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.根据权利要求2所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.根据权利要求2所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求2所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求1-7任一项所述的三元功能性蛋白复合物的制备方法,其特征在于,所述水溶性蛋白为乳清蛋白。
9.三元功能性蛋白复合物,其特征在于,采用权利要求1~7任一项所述的方法制成。
10.根据权利要求9所述的三元功能性蛋白复合物在制备可食性营养因子递送产品中的应用。
