一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于单模微波的蛋清蛋白‑葡聚糖共价复合物及其制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将鸡蛋蛋清蛋白溶液分离，得到蛋清蛋白溶液；步骤S2、将葡聚糖溶液进行预处理；步骤S3、蛋清蛋白‑葡聚糖共价复合物的制备：将步骤S1制备得到的蛋清蛋白溶液和步骤S2制备得到的葡聚糖溶液按照质量比1:1～7:1进行混合，搅拌得到均匀的蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液，将蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液置于单模微波设备中进行共价接枝反应，反应温度50～90℃，反应时间5～60min，得到蛋清蛋白‑葡聚糖共价复合物。本发明专利技术所制备的蛋清蛋白‑葡聚糖共价复合物具有更高的乳化活性及乳化稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物及其制备方法
本专利技术属于食品加工
，尤其涉及一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物及其制备方法。
技术介绍
蛋白质是一种优良的乳化剂，其乳化特性主要是基于两点：(1)蛋白质可均匀的分散在油水界面，降低界面张力；(2)形成了一个机械和静电屏障，避免乳化液滴的相互碰撞，提高乳状液的稳定性。研究表明，蛋白质–多糖共价复合物具有比蛋白质更高的乳化活性和乳化稳定性，这主要是因为复合物中的多糖分散在水相中通过强空间排斥作用(或静电排斥作用)可以防止油滴聚集，维持乳液的稳定性，因此蛋白质–多糖共价复合物在乳液传递系统中有更广阔的应用前景。例如，Xu等人采用乳清分离蛋白–甜菜果胶复合物制备乳状液包埋β–胡萝卜素，不仅提高了乳液的稳定性而且保护了β–胡萝卜素不被降解。目前，基于Maillard反应机理的蛋白质–多糖共价复合物的制备主要分为干法和湿法反应。目前，基于干法Maillard反应的蛋清凝胶改性已取得了理论突破，但因其反应时间长、能耗高，且在反应时需严格控制温湿度而使其工业化应用受到限制。相比而言，湿法反应无需冻干，蛋白质和多糖溶液直接在液体状态下进行热诱导共价接枝反应，具有反应时间短、能耗低、反应易于调控等优点，被视为最具应用前景的蛋白质–多糖共价复合物的制备手段。然而在高温水相体系中，蛋白质易发生变性聚集进而影响共价接枝效果。相对于传统加热方式，微波加热具有加热速度快、加热均匀、能量利用率高以及易于控制等优点，符合绿色食品工业的发展要求。此外，微波加热不仅存在热效应而且还具有非热效应，可以加快反应效率，提高蛋白质的功能特性。如Guan等人利用多模式微波加热协同大豆分离蛋白和乳糖、可溶性淀粉的共价接枝反应，发现上述糖在微波加热条件下的接枝速率分别是传统加热的6倍和12.3倍。目前，微波技术在蛋白质-糖共价接枝领域的应用已有大量的文献报道，但仍需要进一步的深入研究，主要存在以下问题：第一，现阶段，在蛋白质共价接枝改性领域所采用的微波设备主要是功率可控，温度不可控制的多模式微波设备，如微波炉；第二，目前基于微波协同湿法Maillard反应的蛋白质与糖的共价交联，主要集中在蛋白质与单糖、双糖或低聚糖的反应，未见有蛋白质与多糖的反应报道。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提出了一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物及其制备方法。以蛋清蛋白为原料，利用温控式单模环形聚焦微波技术协同葡聚糖湿法Maillard反应制备蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物。相比于未经修饰的蛋清蛋白，本专利技术所制备的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物具有更高的乳化活性及乳化稳定性。本专利技术的技术方案是：一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将鸡蛋蛋清蛋白溶液分离，得到蛋清蛋白溶液；步骤S2、将葡聚糖溶液进行预处理；步骤S3、蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物的制备：将所述步骤S1制备得到的蛋清蛋白溶液和所述步骤S2制备得到的葡聚糖溶液按照质量比1:1～7:1进行混合，搅拌得到均匀的蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液，将所述蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液置于单模微波设备中进行共价接枝反应，反应温度50～90℃，反应时间5～60min，得到蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物。上述方案中，所述步骤S1包括以下步骤：将新鲜鸡蛋清洗干净，再用氯水清洗蛋壳，最后再用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，晾干后打蛋并分离蛋清和蛋黄，去除蛋清液中的系带，之后采用蒸馏水进行1:3稀释，在冰水浴条件下搅拌至蛋清溶液均匀，得到蛋清蛋白溶液。上述方案中，所述步骤S2包括以下步骤：取适量葡聚糖溶于蒸馏水中，常温下磁力搅拌3h，然后4℃静置过夜，得到浓度为20％(w/v)的葡聚糖溶液。上述方案中，所述单模微波设备为单模式环形聚焦微波反应器。所述单模环形聚焦反应器可使微波场的能量密度达到900W/L，显著高于多模反应器，有助于加快反应速率。上述方案中，所述步骤S3中蛋清蛋白溶液和葡聚糖溶液按照质量比1:1、2:1、3:1、5:1或7:1进行混合，反应温度为50、60、70、80或90℃，反应时间5、15、20、30、40、50或60min。进一步的，所述步骤S3中蛋清蛋白溶液和葡聚糖溶液按照质量比3:1进行混合。进一步的，所述反应温度为90℃。进一步的，所述反应时间为30min。上述方案中，所述步骤S3中反应结束后，快速降温以终止反应，完全冷却后收集上清液，并干燥处理。一种蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物，根据所述的基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法制备得到的。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以蛋清蛋白和葡聚糖为原料，采用控温式单模聚焦微波技术协同传统湿法Maillard反应，单模环形聚焦反应器可使微波场的能量密度达到900W/L，显著高于多模反应器，有助于加快反应速率，因此，具有加热速度快、加热均匀、能量利用率高以及易于控制等优点，符合绿色食品工业的发展要求。(2)本专利技术葡聚糖与单糖、双糖和低聚糖相比，含有更多的可进行接枝反应的活性位点，通过本专利技术方法与蛋白质共价结合后可明显改善蛋白质的功能特性如乳化性。(3)本专利技术提高蛋清蛋白与葡聚糖的接枝效率，缩短反应时间，同时获得一种高乳化性的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物。相比于传统湿法Maillard反应，本专利技术采用绿色、无污染的控温式单模环形聚焦微波技术协同传统传统湿法Maillard反应制备的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物，其乳化性能更佳；且该法操作简单，条件温和，反应时间短、而且无有毒有害副产物的产生。附图说明图1是本专利技术一实施方式的单模式环形聚焦微波反应器结构示意图。图2是本专利技术一实施方式的微波腔的结构示意图。图中：1.干冰管；2.冷媒管；3.反应管；4.微波腔；5.磁控管。具体实施方式在本专利技术中所使用的术语，除非另外说明，一般都能被本领域普通技术人员理解。下面结合具体的实施例和附图，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。特此说明这些实施例只是为了举例说明本专利技术，但本专利技术的保护范围并不限于此。图1所示为所述单模式环形聚焦微波反应器结构示意图，所述单模式环形聚焦微波反应器包括干冰管1、冷媒管2、反应管3和微波腔4，所述微波腔的结构4如图2所示，所述微波腔设有磁控管5。一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将鸡蛋蛋清蛋白溶液分离，得到蛋清蛋白溶液；步骤S2、将葡聚糖溶液进行预处理；步骤S3、蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物的制备：将所述步骤S1制备得到的蛋清蛋白溶液和所述步骤S2制备得到的葡聚糖溶液按照质量比1:1～7:1进行混合，搅拌得到均匀的蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液，将所述蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液置于单模微波设备中进行共价接枝反应，反应温度50～90℃，反应时间5～60min，反应结束后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1、将鸡蛋蛋清蛋白溶液分离，得到蛋清蛋白溶液；/n步骤S2、将葡聚糖溶液进行预处理；/n步骤S3、蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物的制备：将所述步骤S1制备得到的蛋清蛋白溶液和所述步骤S2制备得到的葡聚糖溶液按照质量比1:1～7:1进行混合，搅拌得到均匀的蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液，将所述蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液置于单模微波设备中进行共价接枝反应，反应温度50～90℃，反应时间5～60min，得到蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、将鸡蛋蛋清蛋白溶液分离，得到蛋清蛋白溶液；
步骤S2、将葡聚糖溶液进行预处理；
步骤S3、蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物的制备：将所述步骤S1制备得到的蛋清蛋白溶液和所述步骤S2制备得到的葡聚糖溶液按照质量比1:1～7:1进行混合，搅拌得到均匀的蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液，将所述蛋清蛋白–葡聚糖混合溶液置于单模微波设备中进行共价接枝反应，反应温度50～90℃，反应时间5～60min，得到蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物。


2.根据权利要求1所述的基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：将新鲜鸡蛋清洗干净，再用氯水清洗蛋壳，最后再用清水冲洗蛋壳表面的残余氯，晾干后打蛋并分离蛋清和蛋黄，去除蛋清液中的系带，之后采用蒸馏水进行1:3稀释，在冰水浴条件下搅拌至蛋清溶液均匀，得到蛋清蛋白溶液。


3.根据权利要求1所述的基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价复合物制备方法，所述步骤S2包括以下步骤：取葡聚糖溶于蒸馏水中，常温下磁力搅拌3h，然后4℃静置过夜，得到浓度为20％(w/v)的葡聚糖溶液。


4.根据权利要求1所述的基于单模微波的蛋清蛋白-葡聚糖共价...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊，牟瑶瑶，刘腾美，徐斌，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32