一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能食品制备技术领域，公开了一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品及其制备方法。将蛋白质分散于水中，得到蛋白分散液，然后加入离液剂反应，得到变性蛋白溶液；将难溶活性物质直接加入或采用离液剂水溶液溶解后加入到所得变性蛋白溶液中，搅拌混合均匀后反应，反应完成后透析去除离液剂，离心去除不溶物，得到所述蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品。本发明专利技术利用蛋白质的结构特性和离液剂如尿素诱导蛋白质对疏水物质的封装及包埋，在无需添加任何有机溶剂前提下，即可成功获得高稳定性的难溶活性物质水溶液，形成高荷载的蛋白纳米制品。

Protein self-assembled nano product for embedding insoluble active substance and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of functional food preparation, and discloses a nano-product of protein self-assembly embedding insoluble active substance and a preparation method thereof. The protein was dispersed in water to obtain the protein dispersion solution, and then the denatured protein solution was obtained by adding the separator reaction; the insoluble active substance was directly added or dissolved in the water solution of the separator solution and then added into the denatured protein solution, stirred and mixed evenly, and reacted. After the reaction was completed, the separator was removed by dialysis and centrifuged. In addition to insoluble substances, the protein self-assembled and imbedded insoluble active substances nanomaterials were obtained. The present invention utilizes the structural characteristics of proteins and the encapsulation and embedding of hydrophobic substances by separating agents such as urea-induced proteins. Without adding any organic solvents, the high-stability insoluble active substance aqueous solution can be successfully obtained and the high-load protein nanoproducts can be formed.

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品及其制备方法
本专利技术属于功能食品制备
，具体涉及一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品及其制备方法。
技术介绍
当前，通过健康饮食提高人体各项生理功能和改善人体健康的观念已经深入人心，为此，往往需要在食品中强化或补充生物活性因子，如多酚、甾醇、维生素、矿物质、活性肽及益生菌等，但由于受到溶解性差、生物利用度低、加工或储藏过程易降解、胃肠道环境中稳定性不佳等因素的限制，很多的活性因子不能直接作为食品配料添加使用。亚微乳、胶体颗粒、脂质体、胶束(中国专利技术专利申请201210247061.9、201410619931.X、201710368816.3及美国专利申请7820788和7923536)等多个体系被用于提高难溶物质的生物有效性，并在制药、保健品和化妆品行业得到了广泛应用。然而在食品工业领域，这些输送体系的应用仍然受到诸多因素的限制，包括制备材料的成本较高，制备过程中需使用有机溶剂或合成的表面活性剂，以及稳定性和包埋率不佳等。近年来，具有疏水配基亲和能力的蛋白质输送载体功能引起了研究者的关注，中国申请专利201510487563.2与201710035758.2分别利用玉米蛋白和大豆分离蛋白输送难溶活性物质。但是，这两种方法均涉及到有机溶剂的使用和繁琐的化学物理处理方法，包埋率不佳，操作不便，成本较高也不益于人体健康和不符合环境友好的理念。因此，基于食物蛋白质的胶体输送体系为提高难溶活性物质这一科学问题的解决提供了一条简单、绿色安全的途径，具有十分重要的社会、环境与经济效益。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，包括如下制备步骤：(1)将蛋白质加入水中，搅拌分散后水化，得到蛋白分散液；(2)向蛋白分散液中加入离液剂，搅拌混合均匀后反应，得到变性蛋白溶液；(3)将难溶活性物质直接加入或采用离液剂水溶液溶解后加入到步骤(2)所得变性蛋白溶液中，搅拌混合均匀后反应；所述难溶活性物质为多酚类化合物、甾类化合物、黄酮类化合物及疏水活性肽中的至少一种；(4)将步骤(3)的反应液透析去除离液剂，离心去除不溶物，得到所述蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品。优选地，步骤(1)中所述蛋白质为豆类7S蛋白、豆类11S蛋白、大豆分离蛋白、铁蛋白、酪蛋白酸钠中的至少一种。优选地，步骤(1)中所述蛋白质的加入量为水质量的0.2％～6.0％。优选地，步骤(2)和步骤(3)中所述的离液剂是指尿素。优选地，步骤(2)中向蛋白分散液中加入离液剂后，进一步在75～90℃温度下加热处理。优选地，步骤(2)中所述离液剂的加入量为蛋白分散液质量的6％～48％。优选地，步骤(3)中所述将难溶活性物质采用离液剂水溶液溶解时，离液剂的质量浓度与步骤(2)所得变性蛋白溶液中离液剂的浓度相同。步骤(3)中所述多酚类化合物优选姜黄素或白藜芦醇；所述甾类化合物优选植物甾醇；所述黄酮类化合物优选大豆苷元或染料木素。优选地，步骤(3)中所述难溶活性物质的加入量与变性蛋白溶液中所含蛋白质的质量比为(0.5～5):10。优选地，步骤(4)中所述透析使用透析液为pH＝7.0的磷酸盐缓冲液，透析时间为48～96h，每8h换一次透析液。一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品，通过上述方法制备得到。本专利技术的原理为：蛋白质与疏水性配体特异性结合的强度取决于蛋白质有限聚集或自组装的程度。我们常见的豆类7S蛋白或11S蛋白等通常是以不同亚基间的疏水作用形成的多聚体结构，各个亚基对环境的敏感程度不一。当蛋白质所处环境中存在离液剂(尿素或硫脲)时，离液剂会破坏各亚基间的疏水作用或氢键，从而使蛋白质结构不同程度的展开，埋于蛋白质亚基内部的疏水集团得以暴露，这为难溶活性物质提供了更多的结合位点。当通过透析去除离液剂时，解离或展开的亚基会形成以难溶物质为晶核，各亚基包裹于晶核外部的壳核结构，从而大大提高了难溶物质的溶解度及稳定性。因此，利用蛋白质的结构特征，通过离液剂诱导其与难溶物质共组装以获得不同类型的微结构，构建具有一定尺度的蛋白功能配料，以解决难溶活性物质加工稳定性与生物利用度的问题，确保特定营养素及功能因子在食品加工过程的稳定性和安全性，以及最终在人体的有效吸收。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术利用蛋白质的结构特性和离液剂如尿素诱导蛋白质对疏水物质的封装及包埋，形成高荷载的蛋白纳米制品，可以大大提高难溶物质的水溶性，如可使姜黄素增溶332,025倍。(2)本专利技术方法在无需添加任何有机溶剂前提下，即可成功获得高稳定性的难溶活性物质水溶液。(3)本专利技术的制备方法工艺简单、安全、成本低、能耗低，操作可控，适合大规模工业化生产与加工，在食品、保健品、日化用品、药品行业具有广阔的应用空间。附图说明图1是本专利技术实施例1在蛋白质量浓度均为1％，尿素(Uren)质量浓度为12％～48％时，所得大豆7S蛋白-姜黄素颗粒溶液外观图。图2是本专利技术实施例1在蛋白质量浓度均为1％，尿素质量浓度为12％～48％时，游离姜黄素和所得大豆7S蛋白-姜黄素颗粒中姜黄素在水溶液(pH7.0,80℃)中的降解动力学曲线图。图3是本专利技术实施例1在蛋白质量浓度均为1％，尿素质量浓度为12％～48％时，游离姜黄素和所得大豆7S蛋白-姜黄素颗粒中姜黄素在体外模拟消化液中的降解动力学曲线图。图4是本专利技术实施例2在大豆7S蛋白质量浓度为2％，尿素质量浓度为48％时，体系中姜黄素添加浓度为1～6mg/mL条件下，所得大豆7S蛋白-姜黄素颗粒溶液的外观图。图5是本专利技术实施例3在大豆7S蛋白质量浓度为0.5％～6％条件下，尿素质量浓度为12％～48％时，所得大豆7S蛋白-姜黄素颗粒溶液对姜黄素的荷载量及姜黄素溶解度示意图。图6是实施例5所得大豆7S蛋白-大豆苷元颗粒溶液的外观图。图7为实施例5所得大豆7S蛋白-大豆苷元颗粒溶液在不同大豆苷元浓度条件下的荷载率与荷载量分布曲线图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)准确称取1g大豆7S蛋白粉末，将其分散于100g蒸馏水中(默认蒸馏水的密度为1.00g/mL)，并于室温连续搅拌2h，后置于4℃低温静置12h(静置前于蛋白分散液中添加质量浓度为0.02％的叠氮钠，防止微生物的生长)，使蛋白充分水化，以获得质量浓度为1％的大豆7S蛋白贮存液。(2)分别取3g、6g、9g、12g尿素加入到25g大豆7S蛋白贮存液中，磁力搅拌2h，后置于4℃低温静置12h，使蛋白充分变性，并将溶液pH调制7.0，以获得尿素浓度为12％～48％的变性蛋白溶液。(3)另取3g、6g、9g、12g尿素分别加入到25g蒸馏水中，搅拌溶解1h得到与步骤(2)相同浓度的尿素溶液。然后向各浓度尿素溶液中加入25mg姜黄素粉末，避光磁力搅拌2h，后于4℃静置12h，使姜黄素充分溶解，之后离心(5000g,10min)去除不溶物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将蛋白质加入水中，搅拌分散后水化，得到蛋白分散液；(2)向蛋白分散液中加入离液剂，搅拌混合均匀后反应，得到变性蛋白溶液；(3)将难溶活性物质直接加入或采用离液剂水溶液溶解后加入到步骤(2)所得变性蛋白溶液中，搅拌混合均匀后反应；所述难溶活性物质为多酚类化合物、甾类化合物、黄酮类化合物及疏水活性肽中的至少一种；(4)将步骤(3)的反应液透析去除离液剂，离心去除不溶物，得到所述蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将蛋白质加入水中，搅拌分散后水化，得到蛋白分散液；(2)向蛋白分散液中加入离液剂，搅拌混合均匀后反应，得到变性蛋白溶液；(3)将难溶活性物质直接加入或采用离液剂水溶液溶解后加入到步骤(2)所得变性蛋白溶液中，搅拌混合均匀后反应；所述难溶活性物质为多酚类化合物、甾类化合物、黄酮类化合物及疏水活性肽中的至少一种；(4)将步骤(3)的反应液透析去除离液剂，离心去除不溶物，得到所述蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品。2.根据权利要求1所述的一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述蛋白质为豆类7S蛋白、豆类11S蛋白、大豆分离蛋白、铁蛋白、酪蛋白酸钠中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述蛋白质的加入量为水质量的0.2％～6.0％。4.根据权利要求1所述的一种蛋白自组装包埋难溶活性物质纳米制品的制备方法，其特征在于：步骤(2)和步骤(3)中所述的离液剂是指尿素。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐传核，刘玲玲，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44