玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒及其制备方法，玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒为壳‑核结构的复合纳米颗粒，其中玉米醇溶蛋白为核，阿拉伯胶为壳，所述阿拉伯胶吸附在玉米醇溶蛋白颗粒表面。该方法以玉米醇溶蛋白和阿拉伯胶为原料，以乙醇水溶液为溶剂，将玉米醇溶蛋白和阿拉伯胶的乙醇水溶液混合均匀，即得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合胶体颗粒分散液，通过真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒固体粉末。与现有技术相比，本发明专利技术通过改变实验参数，调节疏水作用和静电作用，玉米醇溶蛋白和阿拉伯胶在乙醇水溶液体系中可形成复合纳米颗粒，无需再采用两步反溶剂沉淀法，该研究简化了颗粒制备工艺。

【技术实现步骤摘要】
玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒及其制备方法
本专利技术属于蛋白纳米颗粒
，尤其是涉及一种玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒及其制备方法。
技术介绍
国以民为本，民以食为天。随着经济社会的快速发展和生活质量的全面提升，人们要求食品兼具安全健康、营养均衡、结构精细、质地多样、口感新颖、功能丰富等多种品质。单一食品组分的功能特性已无法满足现代食品的发展需求。蛋白质和多糖等食品大分子作为食品结构化所必须的物质，与食品体系的分散、稳定、凝胶、乳化、发泡、质构调控、风味控释、营养递送等密不可分。蛋白质与多糖复配可发挥不同组分协同作用增强食品体系稳定性，丰富食品结构，同时赋予食品新的功能特性。目前有关蛋白质和多糖相互作用的研究集中于水溶性蛋白质和亲水性多糖。玉米醇溶蛋白是从玉米淀粉加工副产物中提取得到的天然蛋白质，具有独特自组装特性、生物相容性和可降解性，是公认为安全的食品级原料，是目前植物蛋白领域的研究热点。玉米醇溶蛋白含50％以上非极性氨基酸，疏水性强，不溶于纯水或纯醇，可溶于60～95％(v/v)乙醇水溶液。而大部分多糖易溶于水，难溶于乙醇水溶液，故目前多采用两步(two-step)反溶剂沉淀法制备玉米醇溶蛋白/多糖复合纳米颗粒，即先将玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液注入有极性差异的多糖水溶液中，然后再通过真空旋转蒸发去除多余乙醇，在反溶剂过程中由于乙醇浓度降低，玉米醇溶蛋白溶解度随之降低，结合生物大分子自组装特性，形成玉米醇溶蛋白/多糖复合胶体颗粒，如玉米醇溶蛋白与透明质酸、卡拉胶、魔芋胶等复合胶体颗粒等。专利技术人前期研究发现，与大部分多糖(醇沉)不同，藻酸丙二醇酯可溶于一定浓度的乙醇水溶液，然而，将其与玉米醇溶蛋白乙醇水溶液共混后的体系仍是多分散状态，故仍需经过两步反溶剂过程制备玉米醇溶蛋白/藻酸丙二醇酯二元复合胶体颗粒。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法，将玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶溶于乙醇水溶液中，混合均匀，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合胶体颗粒分散液，通过真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒固体粉末。在本专利技术的一个实施方式中，所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法包括以下步骤：将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液，调节体系pH为7.0～12.0；将阿拉伯胶溶于乙醇水溶液，调节体系pH为7.0～12.0；将上述玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液和阿拉伯胶的乙醇水溶液混合均匀，即得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合胶体颗粒分散液，通过真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒固体粉末。在本专利技术的一个实施方式中，玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液后，所述玉米醇溶蛋白浓度为0.1～10.0％(w/v)，所述乙醇水溶液中乙醇浓度为55～90％(v/v)，玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液体系pH为7.0～12.0。在本专利技术的一个实施方式中，阿拉伯胶溶于乙醇水溶液后，所述阿拉伯胶在阿拉伯胶的乙醇水溶液中浓度为0.05～2.0％(w/v)，所述乙醇水溶液中乙醇浓度为55～90％(v/v)，阿拉伯胶的乙醇水溶液体系pH为7.0～12.0。在本专利技术的一个实施方式中，玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液和阿拉伯胶的乙醇水溶液混合体积比例为20:1～1:5，玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液和阿拉伯胶的乙醇水溶液混合均匀后所得体系pH为7.0～12.0。在本专利技术的一个实施方式中，所述真空冷冻干燥的条件为：预冷时间8～12h，预冷温度为-60～-80℃，冷冻干燥时间为48～72h，真空度为10～40pa。在本专利技术的一个实施方式中，所述玉米醇溶蛋白优选α-玉米醇溶蛋白。在本专利技术的一个实施方式中，所述α-玉米醇溶蛋白的提取方法为：将玉米醇溶蛋白溶于乙醇体积分数为85～95％的乙醇水溶液中，涡旋使其完全溶解，置于3～5℃的条件下；低温离心处理；取低温离心后的上清液，并保持3～5℃；在低温离心后的上清液中滴加14～16℃的去离子水，完全混合后于14～16℃下二次离心处理；将二次离心处理后的沉淀物通过真空冷冻干燥后得到α-玉米醇溶蛋白。在本专利技术的一个实施方式中，α-玉米醇溶蛋白的提取方法中，所述低温离心处理和二次离心处理均采用8000～12000g的离心力离心处理20～40min。在本专利技术的一个实施方式中，α-玉米醇溶蛋白的提取方法中，所述真空冷冻干燥的条件为：预冷时间4～12h，预冷温度为-40～-60℃，冷冻干燥时间为24～72h，真空度为10～40pa。本专利技术所制备的玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒为壳-核结构的复合纳米颗粒，其中玉米醇溶蛋白为核，阿拉伯胶为壳，所述阿拉伯胶吸附在玉米醇溶蛋白颗粒表面。阿拉伯胶是一种天然阴离子多糖，分子结构中含有部分蛋白质和鼠李糖，因此阿拉伯胶具有良好的亲水亲油特性。本专利技术研究发现，阿拉伯胶可溶于一定浓度乙醇水溶液，本专利技术将其与玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液共混，通过调节pH、混合比例等实验参数，即可形成均一、稳定、单分散分布的复合纳米颗粒分散液，无需经过反溶剂过程。动态光散射结果表明，本专利技术所得玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶二元复合颗粒平均粒径200±0.7nm，多分散指数为0.09±0.01；透射电镜结果证实，玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶形成了具有壳-核结构的复合纳米颗粒。因此，本专利技术采用一步法(one-stepmethod)即可制备基于玉米醇溶蛋白的复合纳米颗粒。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：1、本专利技术发现0.05～1.0％(w/v)的阿拉伯胶之间可溶于乙醇体积分数为70％的醇水溶液中，随着阿拉伯胶添加量的增加，溶液逐渐由澄清透明转变至乳白胶体状态(图1)。2、本专利技术将市售玉米醇溶蛋白提纯得到高纯度α-玉米醇溶蛋白，根据阿拉伯胶溶于乙醇水溶液的溶解特性，将两者按照等体积混合，即可得到均一、稳定的胶体颗粒分散液(图2)。3、本专利技术的动态光散射结果表明，单一玉米醇溶蛋白或阿拉伯胶在pH＝8的乙醇水溶液中呈多分散分布，将两者共混后可形成呈单分散状态分布的胶体颗粒分散液，平均粒径约200nm(图3)。4、本专利技术的透射电镜图表明，单一玉米醇溶蛋白在乙醇水溶液中呈聚集体形式存在，单一阿拉伯胶呈分枝状，玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶混合后形成壳-核结构的复合纳米颗粒，其中玉米醇溶蛋白为核，阿拉伯胶为壳，较小的阿拉伯胶颗粒吸附在较大的玉米醇溶蛋白颗粒表面(图4)。5、本专利技术表明，通过改变实验参数，调节疏水作用和静电作用，玉米醇溶蛋白和阿拉伯胶在乙醇水溶液体系中可形成复合纳米颗粒，无需再采用两步反溶剂沉淀法，该研究简化了颗粒制备工艺。因此，本专利技术不仅为蛋白质与多糖相互作用引入新体系，还为复合纳米颗粒的制备构建新方法，同时为复合胶体颗粒在生物活性物质可控释放与Pickering乳液稳态化领域的应用提供新思路。附图说明图1：阿拉伯胶在乙醇体积分数为70％的醇水溶液中的溶解特性图；图2：玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒分散液外观图；图3：玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的粒径分布图；图4：玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的透射电镜图；图5：玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒，其特征在于，为壳‑核结构的复合纳米颗粒，其中玉米醇溶蛋白为核，阿拉伯胶为壳，所述阿拉伯胶吸附在玉米醇溶蛋白颗粒表面。

【技术特征摘要】
1.一种玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒，其特征在于，为壳-核结构的复合纳米颗粒，其中玉米醇溶蛋白为核，阿拉伯胶为壳，所述阿拉伯胶吸附在玉米醇溶蛋白颗粒表面。2.如权利要求1所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，将玉米醇溶蛋白与阿拉伯胶溶于乙醇水溶液中，混合均匀，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合胶体颗粒分散液，通过真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒固体粉末。3.根据权利要求2所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液，调节体系pH为7.0～12.0；将阿拉伯胶溶于乙醇水溶液，调节体系pH为7.0～12.0；将上述玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液和阿拉伯胶的乙醇水溶液混合均匀，即得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合胶体颗粒分散液，通过真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒固体粉末。4.根据权利要求3所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液后，所述玉米醇溶蛋白浓度为0.1～10.0％(w/v)，所述乙醇水溶液中乙醇浓度为55～90％(v/v)，玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液体系pH为7.0～12.0。5.根据权利要求3所述玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，阿拉伯胶溶于乙醇水溶液后，所述阿拉伯胶在阿拉伯胶的乙醇水溶液中浓度为0.05～2.0％(w/v)，所述乙醇水溶液中乙醇浓度为55～90％(v/v)，阿拉伯胶的乙醇水溶液体系p...

【专利技术属性】
技术研发人员：方亚鹏，宋镜如，孙翠霞，张俊威，熊哲强，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31