一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：蓝莓花青素溶液的制备、硫酸软骨素溶液制备、复合反应、k‑卡拉胶溶液制备、水凝胶制备得到硬凝胶。通过所述硫酸软骨素与蓝莓花青素反应，利用硫酸软骨素的高电荷密度维持蓝莓花青素的堆叠结构提高蓝莓花青素的稳定性；利用k‑卡拉胶在水溶液中形成凝胶网络对蓝莓花青素进行物理包埋进一步提高蓝莓花青素的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶的制备方法
本专利技术属于加强蓝莓花青素稳定性
，尤其涉及一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法。
技术介绍
蓝莓花青素，又称作蓝莓花色素，是属于黄酮类化合物中一种水溶性的天然色素。蓝莓花青素作为一种天然食用色素，安全、无毒、资源丰富，并且具有一定营养和药用价值。花青素是纯天然抗衰老的营养补充剂，具有延缓脑神经衰老、预防心血管疾病、提高视紫质再生，消除眼睛疲劳等多重功效。同时，蓝莓花青素是所有植物花青素中功能最优良，应用范围最广，价格最昂贵，副作用最低的品种。蓝莓中花青素含量丰富，其与糖类物质以糖苷键结合后即为花色苷，是一种天然抗氧化剂。但由于蓝莓花青素结构中具有多个酚羟基，导致其受光照、温度、pH等因素影响而不稳定、易褪色，严重限制了它在食品、饮料工业中的应用前景。中国CN201310413928.8号专利涉及一种新的花青素脂质体的制备方法，它解决了游离花青素稳定性差、生物可利用度低的问题。该方法基于花青素稳定性受pH值影响大的特点，采用了pH梯度结合逆向蒸发的方法首先得到花青素脂质体的混悬液，再通过挤压过膜或循环高压均质，以获得不同粒径范围的花青素脂质体。由于脂质体混悬液不易保存，在脂质体的制备过程中加入冻干保护剂，将混悬液在-65℃下预冷冻后在冷冻干燥机中冻干，得到花青素脂质体的冻干粉。该制备方法是一种在水相中形成具有生物膜结构的双分子层结构的小囊，制备成本较高，工艺复杂。中国CN200480041872.7号专利改善生物活性成分的稳定性和贮存期的连续多重微囊包封方法涉及微胶囊、通过乳剂的原位和界面聚合来连续微囊包封水包油包水型微胶囊的方法。制剂包含含有微胶囊分散液的连续水相，其含有油滴，并且其中在每个油滴相内部-任选含有油溶性物质-存在水分散液或水提取物或水分散性物质或水溶性物质。用天然来源的可聚合材料包封所述油滴。这样的微胶囊适于喷雾干燥方法，以干燥粉末、冻干的可自乳化粉末、凝胶、乳膏和任何液体形式使用。该方法通过微胶囊改善生物活性成分的稳定性，工艺复杂制备成本高。现有的稳定蓝莓花青素的方法主要有：酰基化修饰、微胶囊技术以及吸附法，但是存在以下问题:在酰基化过程中，为防止非酰基化的花青素降解而加入的酸在蒸发浓缩时会导致酰基化的花青素部分或者全部水解；制备微胶囊材料成本高并且工艺复杂；采用蛋白吸附蓝莓花青素过程中，因为蛋白质中富余的氨基如赖氨酸或羧基如谷氨酸发生局部反应，从而氧化花青素。因此急需设计一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法通过电荷作用及物理包埋相结合的方法，通过所述硫酸软骨素与蓝莓花青素反应，利用硫酸软骨素的高电荷密度维持蓝莓花青素的堆叠结构提高蓝莓花青素的稳定性；利用k-卡拉胶在水溶液中形成凝胶网络对蓝莓花青素进行物理包埋进一步提高蓝莓花青素的稳定性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法，包括以下步骤：(1)蓝莓花青素溶液的制备：取适量蓝莓花青素溶于磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液中，60℃下旋转蒸发5-10min，水相滤膜过滤，定容配制得到浓度为6～24mg/mL的蓝莓花青素溶液；(2)硫酸软骨素溶液制备：取适量硫酸软骨素溶于步骤(1)相同pH值的磷酸缓冲溶液中，配制得到浓度为30～120mg/mL的硫酸软骨素溶液；(3)复合反应：取适量蓝莓花青素溶液和硫酸软骨素溶液混合均匀，置于避光环境下反应2～8h，得到蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液；(4)k-卡拉胶溶液制备：将k-卡拉胶溶于水中制备得到浓度为8～20mg/mL的k-卡拉胶溶液；(5)水凝胶制备：取适量k-卡拉胶溶液于蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液中，常温下反应得到硬凝胶。本专利技术所述蓝莓花青素相对于其他植物黄酮稳定性差，对温度、pH、光、金属离子等外在因素敏感，尤其受pH值的影响很大，所述蓝莓花青素一般在pH1-2以下以2-苯基苯并吡喃型阳离子的结构稳定存在，随着pH值的增加，其主体结构逐渐过渡到查尔酮、醌型碱的结构，稳定性也迅速减小，容易被氧化降解；酸性条件下所述硫酸软骨素的高电荷密度能够维持蓝莓花青素的堆叠结构，同时硫酸软骨素在酸性、碱性以及酶解条件下能够生成不饱和糖，在体外能够与所述蓝莓花青素结合，大大降低蓝莓花青素受pH值的影响程度，提高所述蓝莓花青素的稳定性，同时所述硫酸软骨素能够吸收水分，在保证所述蓝莓花青素稳定性的情况下延长储存时间，由于所述硫酸软骨素具有较高的精细结构，进入体内能够与多种蛋白质分子相互作用，促进蓝莓花青素被人体吸收；本专利技术采用所述k-卡拉胶与所述蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液反应在常温的情况下能够形成硬凝胶网络对所述蓝莓花青素进行物理包埋，进一步提高蓝莓花青素的稳定性，进入人体后所述k-卡拉胶在胃酸和人体温度的作用下易发生水解，凝胶强度和粘度下降，释放所述蓝莓花青素促进人体吸收。步骤(1)中，所述磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液的pH值为2～6。优选地，所述磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液的pH值为2。步骤(1)中，所述蓝莓花青素溶液的浓度为16-20mg/mL，优选地，所述蓝莓花青素溶液的浓度为18mg/mL。步骤(1)中，在60℃下旋转蒸发5min。步骤(1)中，通过0.45μm水相滤膜过滤。通过控制粒径尺寸得到粒径分布均一的蓝莓花青素包封体，同时控制粒径能够提高包封率。步骤(2)中，所述硫酸软骨素溶液的浓度为80-100mg/mL，优选地，所述硫酸软骨素溶液的浓度为90mg/mL。步骤(3)中，避光环境下反应5h。步骤(3)中，所述蓝莓花青素溶液和硫酸软骨素溶液按体积比5:1～1:5混合。步骤(4)中，所述k-卡拉胶溶液的浓度为11mg/mL。步骤(5)中，所述k-卡拉胶溶液与蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液的体积比为10:1～50:1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过加入所述硫酸软骨素与所述蓝莓花青素反应，酸性条件下所述硫酸软骨素的高电荷密度能够维持蓝莓花青素的堆叠结构，硫酸软骨素在酸性、碱性以及酶解条件下能够生成不饱和糖，在体外能够与所述蓝莓花青素结合，大大降低蓝莓花青素受pH值的影响程度，提高所述蓝莓花青素的稳定性，同时所述硫酸软骨素能够吸收水分，在保证所述蓝莓花青素稳定性的情况下延长储存时间，由于所述硫酸软骨素具有较高的精细结构，进入体内能够与多种蛋白质分子相互作用，促进蓝莓花青素被人体吸收；(2)本专利技术采用所述k-卡拉胶与所述蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液反应在常温的情况下能够形成硬凝胶网络对所述蓝莓花青素进行物理包埋，进一步提高蓝莓花青素的稳定性，进入人体后所述k-卡拉胶在胃酸和人体温度的作用下易发生水解，凝胶强度和粘度下降，释放所述蓝莓花青素促进人体吸收；(3)本专利技术采用电荷作用和物理包埋法相结合，解决了游离蓝莓花青素稳定性差以及生物利用率低的问题；(4)本专利技术在制备过程中蓝莓花青素的粒径进行控制，使体系的粒径均一，包封率高达96％；(5)本专利技术所述蓝莓花青素水凝胶易于保存运输以及作为食品、饮料领域的原材料使用，进入人体能够促进人体对所述蓝莓花青素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)蓝莓花青素溶液的制备：取适量蓝莓花青素溶于磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液中，60℃下旋转蒸发5‑10min，水相滤膜过滤，定容配制得到浓度为6～24mg/mL的蓝莓花青素溶液；(2)硫酸软骨素溶液制备：取适量硫酸软骨素溶于与步骤(1)相同pH值的磷酸缓冲溶液中，配制得到浓度为30～120mg/mL的硫酸软骨素溶液；(3)复合反应：取适量蓝莓花青素溶液和硫酸软骨素溶液混合均匀，置于避光环境下反应2～8h，得到蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液；(4)k‑卡拉胶溶液制备：将k‑卡拉胶溶于水中制备得到浓度为8～20mg/mL的k‑卡拉胶溶液；(5)水凝胶制备：取适量k‑卡拉胶溶液于蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液中，常温下反应得到硬凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)蓝莓花青素溶液的制备：取适量蓝莓花青素溶于磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液中，60℃下旋转蒸发5-10min，水相滤膜过滤，定容配制得到浓度为6～24mg/mL的蓝莓花青素溶液；(2)硫酸软骨素溶液制备：取适量硫酸软骨素溶于与步骤(1)相同pH值的磷酸缓冲溶液中，配制得到浓度为30～120mg/mL的硫酸软骨素溶液；(3)复合反应：取适量蓝莓花青素溶液和硫酸软骨素溶液混合均匀，置于避光环境下反应2～8h，得到蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液；(4)k-卡拉胶溶液制备：将k-卡拉胶溶于水中制备得到浓度为8～20mg/mL的k-卡拉胶溶液；(5)水凝胶制备：取适量k-卡拉胶溶液于蓝莓花青素硫酸软骨素复合溶液中，常温下反应得到硬凝胶。2.根据权利要求1所述的一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述磷酸缓冲溶液和无水乙醇的混合溶液的pH值为2～6。3.根据权利要求1所述的一种提高蓝莓花青素稳定性的水凝胶制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄梅桂，谢晨靖，黄帅，虞姚莲，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32