一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法技术

本发明专利技术公开了一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法，包括如下步骤：将蛋白和多糖置于反应装置中，加入蒸馏水搅拌均匀，调节ｐＨ６－８，待完全溶解后缓慢加入有机溶剂，加热，冷却，透析，从混合物中分离并除去多余的糖及副产物，得到蛋白－多糖共价复合产物，蛋白的质量份数为１～１０，蛋白与多糖的质量比为１∶１～１∶８，蒸馏水占蒸馏水和有机溶剂总体积的５～３０％体积百分数，反应温度为４０℃～７０℃，反应时间为２ｈ～２４ｈ。本发明专利技术提高反应效率，缩短反应时间，改性后的蛋白质其水溶性、乳化性、抗氧化性等功能性质有很大的提高，广泛应用于各类食品中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蛋白复合改性的方法，具体地说，涉及一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法。
技术介绍
蛋白质属于高分子并且具备两亲结构，所以具有独特的表面活性，但是在工业应用中却有很大的局限性，因为蛋白质遇热、有机溶剂等不稳定并且易受到蛋白分解。所以，若想加宽蛋白质在食品行业中的应用，就必须修饰蛋白质使其达到一种稳定的状态。具体地说，蛋白-多糖共价复合改性可以使蛋白的功能性如乳化性、热稳定性、水溶性、抗氧化性等有显著的提高，可以更好地应用到食品添加剂行业。通过有控制地使其自发地发生美拉德反应，使蛋白质的ε-氨基基团与多糖的还原性羰基末端反应得到的交联物其功能性显著改善。国外对于蛋白-多糖复合物的研究迄今为止只有近十几年的时间，现有制备方法只有两种：一种是以将BrCN活化后的多糖与蛋白质偶合制得可溶性的蛋白-葡聚糖共价交联物。此法由于交联剂有剧毒所以不适于在食品行业中应用；另外是将蛋白-多糖按一定比例混合后冷冻干燥，所制得的粉状物放置在干燥器中，底部有KI或KBr饱和溶液来维持一定的相对湿度，在一定温度下储存一段时间，就可以有效地制备得到交联物。用干法反应制备糖蛋白复合物，反应时间长，一般需要几天～几周；固相反应物之间接触不均匀、不充分，反应受到限制，交联率低、并且反应产物性能比较不稳定；且反应后所得产品是糖蛋白复合物、未反应物和除复合物以外的其它美拉德反应产物，所以一般需要通过凝胶色谱柱等手段进行纯化，实验操作繁琐，且杂质难除净。另外美拉德反应本身属于褐变反应，所以干法反应所得产物颜色深，极大地限制了其在食品行业中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法。该法具有反应时间短、性能稳定、得率高、所得产物没有产生褐变等优点。-->本专利技术的蛋白质与多糖共价复合改性的方法包括如下步骤：将蛋白和多糖置于反应装置中，加入蒸馏水搅拌均匀，调节pH6-8，待完全溶解后缓慢加入有机溶剂，加热，冷却，透析，从混合物中分离并除去多余的糖及副产物，得到蛋白-多糖共价复合产物，其中，蛋白的质量份数为1～10，蛋白与多糖的质量比为1∶1～1∶8，蒸馏水占蒸馏水和有机溶剂总体积的5～30％体积百分数，反应温度为40℃～70℃，反应时间为2h～24h。所述蛋白为大豆酸沉蛋白、大豆分离蛋白、乳清蛋白、β-乳球蛋白或小麦面筋蛋白。所述多糖为葡聚糖、半乳甘露聚糖、壳聚糖、淀粉中的一种或一种以上混合物。含多糖原料为瓜尔豆胶、魔芋胶或阿拉伯胶中的一种或一种以上混合物。所述反应装置为能够水浴加热的密闭的容器或回流装置。所述有机溶剂为乙醇、丙二醇或甘油。所述透析采用4℃透析24～48小时，透析袋分子量10.0KDa。所述分离并除去多余的糖及副产物，采用离心或过滤的方法。本专利技术与现有技术相比的优点是：本专利技术采用有机相反应介质控制蛋白-多糖之间发生Maillard反应，主要目的是控制其水分活度，提高反应效率，缩短反应时间；采用有机相反应方法不必再将产物过柱纯化除去未反应的蛋白以及多糖，并且产物颜色呈乳白色，改性后的蛋白质其水溶性、乳化性、抗氧化性等功能性质有很大的提高，可以广泛应用于各类食品中；本专利技术的反应时间为6h～24h，而干热反应的时间为几天～几周，从而节省了能量，提高了产率。具体实施方式实施例1：取0.75克大豆分离蛋白(由日本不二公司生产)于密闭的容器，加入5ml水，分散，后加入葡聚糖(美国Sigma公司提供，分子量67000道尔顿)，大豆蛋白与葡聚糖的质量比1∶1，分散均匀。完全分散的样品液中缓慢加入95ml乙醇，调整温度60℃，缓慢搅拌反应24h。反应完毕，冷却至25℃，4℃透析24h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心15min，取上清液，冷冻干燥。得到产率为52.3％，颜色为白色的产品。实施例2：配制95％乙醇100ml，搅拌均匀。在回流装置里加入1.5g β-乳球蛋白(美国Sigma-->公司提供，分子量67000道尔顿)和1.5g葡聚糖(美国Sigma公司提供，蛋白含量约96％)和淀粉，再缓慢加入乙醇溶液中，成均一悬浮液，调整温度50℃，反应12h。反应完毕，冷却至室温，反应液取出，4℃透析24h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心10min，取上清液，冷冻干燥。得到产率为48.6％，颜色为淡黄色的产品。实施例3：在密闭的容器里加入2.0克大豆酸沉蛋白(实验室自制)，加入5ml水，溶解，后加入半乳甘露聚糖(美国Sigma公司提供，分子量100000道尔顿)、葡聚糖和和淀粉，大豆酸沉蛋白与糖的总质量比1∶5，搅拌溶解。完全分散的样品液中加入20ml乙醇，调整温度60℃，反应9h。反应完毕，冷却至15℃，反应液取出，4℃透析48h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心20min，取上清液，真空干燥。得到产率为47.1％，颜色为黄色的产品。实施例4：在回流装置里1.5克乳清蛋白，加入5ml水，分散，再加入淀粉，乳清蛋白与淀粉的质量比1∶2，分散均匀。完全分散的样品液中加入45ml甘油，调整温度40℃，反应2h。反应完毕，冷却至25℃，反应液取出，4℃透析32h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心10min，取上清液，冷冻干燥。得到产率为50.1％，颜色为白色的产品。实施例5：在密闭的容器里加入0.75克大豆分离蛋白(由日本不二公司生产)，加入5ml水，分散，再加入壳聚糖，大豆蛋白与壳聚糖的质量比1∶1，分散均匀。完全分散的样品液中加入95ml甘油，调整温度40℃，反应24h。反应完毕，冷却至20，反应液取出，4℃透析48h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液3000×g离心15min，取上清液，冷冻干燥。得到产率为53.6％，颜色为白色的产品。实施例6：在密闭的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入瓜儿豆胶，大豆蛋白与瓜儿豆胶的质量比1∶5，分散均匀。完全分散的样品液中缓慢加入20ml乙醇，调整温度70℃，反应2h。反应完毕，冷却至10℃，反应液取出，4℃透析24h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心15min，取上清液，真空干燥。得到产率为46.2％，颜色为淡黄色的产品。实施例7：在密闭的容器里加入0.75克大豆分离蛋白(由日本不二公司生产)，加5ml水，分散，再加入半乳甘露聚糖，大豆蛋白与糖的质量比1∶8，分散均匀。完全分散的样品液中加入-->95ml甘油，调整温度40，反应24h。反应完毕，冷却至25℃，反应液取出，4℃透析48h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液过滤，取滤液，冷冻干燥。得到产率为53.6％，颜色为白色的产品。实施例8：在密闭的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入魔芋胶，大豆蛋白与魔芋胶的质量比1∶5，分散均匀。完全分散的样品液中缓慢加入20ml丙二醇，调整温度70℃，反应6h。反应完毕，冷却至25℃，反应液取出，4透析24h，透析袋分子量为10.0KDa。透析液1500×g离心15min，取上清液，真空干燥。得到产率为46.2％，颜色为淡黄色的产品。实施例9：在密闭的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入阿拉伯胶，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法，其特征是，将蛋白和多糖置于反应装置中，加入蒸馏水搅拌均匀，调节ｐＨ６－８，待完全溶解后缓慢加入有机溶剂，加热，冷却，透析，从混合物中分离并除去多余的糖及副产物，得到蛋白－多糖共价复合产物，其中，蛋白的质量份数为１～１０，蛋白与多糖的质量比为１∶１～１∶８，蒸馏水占蒸馏水和有机溶剂总体积的５～３０％体积百分数，反应温度为４０℃～７０℃，反应时间为２ｈ～２４ｈ。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质与多糖共价复合改性的方法，其特征是，将蛋白和多糖置于反应装置中，加入蒸馏水搅拌均匀，调节pH6-8，待完全溶解后缓慢加入有机溶剂，加热，冷却，透析，从混合物中分离并除去多余的糖及副产物，得到蛋白-多糖共价复合产物，其中，蛋白的质量份数为1～10，蛋白与多糖的质量比为1∶1～1∶8，蒸馏水占蒸馏水和有机溶剂总体积的5～30％体积百分数，反应温度为40℃～70℃，反应时间为2h～24h。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述蛋白为大豆酸沉蛋白、大豆分离蛋白、乳清蛋白、β-乳球蛋白或小麦面筋蛋白。3.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐军茹，杨晓泉，廖劲松，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]