一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法及制得的蛋白基纳米乳液技术

本发明专利技术公开了一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法及制得的蛋白基纳米乳液。该方法包括：蛋白溶于多羟基醇的溶液中，混匀，得到蛋白质分散液，与油相混合均质得到粗乳液，乳化后得到蛋白基纳米乳液。该方法利用了多羟基化合物能作为酶或其他功能蛋白的活性保护剂的功能特性，将蛋白质与多羟基醇预混，有效地保护了蛋白质在后续高能乳化过程中的原有构象，与油相混合后经高压均质即可获得粒径均一且稳定良好的纳米级水包油型乳液。本发明专利技术提供的蛋白基纳米乳液用料简单，且为食品级，不仅可以通过便捷的均质手段直接获得，而且对油相具有优异的保护或控释效果，因而在日化产品、食品、药品等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法及制得的蛋白基纳米乳液
本专利技术属于乳液制备
，具体涉及一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法及制得的蛋白基纳米乳液。
技术介绍
纳米乳液通常指粒径介于20～200nm的乳液，由于此类体系不仅具有比普通乳液更好的稳定性、透光性，而且可显著地提高荷载的脂溶性生物活性物质的生物利用率或效价，若以挥发性精油为油相进行纳米包埋不仅可提高其贮藏稳定性，还可显著增加其在水相中的溶解度及抗菌活性，因而在作为脂溶生物活性物质包埋输送载体、纳米涂层、食品添加剂、经皮给药等方面具有广阔的应用前景。然而，此类乳液通常采用小分子表面活性剂作为乳化剂，越来越多证据显示，摄入过多的合成表面活性剂对健康是不利的。鉴于此，开发食品级纳米乳液势在必行。基于蛋白质优异的乳化性能，研发以蛋白质作为乳化剂的食品级纳米乳液则成为食品领域的一个重要发展方向。但是，蛋白质的界面活性及乳化效率远低于小分子量表面活性剂，因而较多的场合需要更剧烈的乳化过程、更高的蛋白浓度(或更低的油相比例)才能获得纳米乳液。不仅如此，相关纳米乳液的稳定性也存在一定的问题。因此，开发高效制备高稳定性蛋白基纳米乳液的技术是相关领域亟待突破的一项重要课题。中国专利技术专利申请201911206534.9和201811059266.8分别利用大豆分离蛋白与茶皂素的复合物以及酪蛋白酸钠和乳清分离蛋白为乳化剂制备得到蛋白基纳米乳液。前者乳化剂成分复杂，后者虽采用了单一蛋白质成分作为乳化剂，但却建立在多级乳化方式的基础上，乳液需经过剪切预乳化(形成粗乳液)，一级高能均质(均质压力为80～110MPa)和二级高能均质(均质压力为50MPa)才能够形成，操作不便，成本较高。此外，两者均采用了较高的乳化剂浓度(如8％)。因此，利用较低浓度的单一蛋白组分高效制备稳定的蛋白基纳米乳液具有更重要的意义。近年来越来越多的研究表明蛋白质可以作为优秀的乳化剂用以制备纳米乳液，然而不难发现，在相关工作中，乳液粒径大多超过200nm。针对蛋白纳米乳液难制备且存在稳定性较差的缺点，国内外也尝试一些策略及技术予以解决，但是总体上来看，效果都不是太好。分子量小的球蛋白(如乳清蛋白)由于具有良好的界面、乳化活性及较小的动力学粒径，在形成纳米乳液方面具有一定的优势，如用量更小、均质强度更低，但是其在高压过程中极易发生变性、聚集，从而会导致相应乳液稳定性下降。那么，能不能采用一些简便的物化手段既促进蛋白纳米乳液的形成，又提高其稳定性？这是一个相关领域亟待有所突破的重要科技问题。许多多羟基化合物，如海藻糖、蔗糖或甘油等，是常用的酶或其他功能蛋白的活性保护剂。鉴于大部分蛋白的功能活性源于其高级结构(二级至四级结构)，多羟基化合物保护蛋白的活性，实质上就是提高蛋白质的构象稳定性。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供了一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法及制得的蛋白基纳米乳液。本专利技术的首要目的在于提供一种高效、便捷的蛋白基纳米乳液的制备方法。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食品级蛋白基纳米乳液。本专利技术创造性地采用多羟基醇为分子伴侣，在维持蛋白质构象的同时促进蛋白基纳米乳液的高效制备。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供的一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，包括如下步骤：将蛋白溶于多羟基醇的溶液中，混合均匀，得到蛋白质分散液，然后与油相混合，经初步均质(简单均质)和高能乳化后得到所述蛋白基纳米乳液(水包油型纳米乳液)。进一步地，所述蛋白为酪蛋白酸钠、血清蛋白、卵清蛋白、溶菌酶、β-乳球蛋白、豆类7S蛋白、豆类11S蛋白、大豆分离蛋白或乳清蛋白中的至少一种。进一步地，所述多羟基醇为蔗糖、海藻糖、甘油、二羟基丙酮、赤藓糖醇、山梨醇、聚乙二醇中的至少一种。进一步地，所述油相为正十二烷、正己烷、柠檬精油、玫瑰精油、大豆油、花生油、橄榄油、亚麻籽油和调和油中的至少一种。进一步地，在所述蛋白基纳米乳液中，多羟基醇的质量百分比浓度为10wt％-40wt％。优选地，在所述蛋白基纳米乳液中，多羟基醇的质量百分比浓度为40wt％。进一步地，在所述蛋白基纳米乳液中，蛋白质的质量百分比浓度为1.0wt％-3.0wt％。优选地，在所述蛋白基纳米乳液中，蛋白质的质量百分比浓度为1.0wt％。进一步地，所述油相的体积占比为1％-30％。优选地，所述油相与蛋白质分散液的体积比为1:9。进一步地，所述初步均质的转速为2000-30000，所述初步均质的时间为0.5-3min。所述均质为低能乳化，采用剪切均质进行乳化。进一步地，所述乳化包括高压微射流乳化处理和高压均质乳化处理中的一种以上。进一步地，所述高压微射流乳化处理的压力为40-100MPa，高压微射流乳化处理的次数为1-6次；所述高压均质乳化处理的压力为40-100MPa，所述高压均质乳化处理的次数为1-6次。本专利技术提供一种由上述的制备方法制得的蛋白基纳米乳液。与现有技术及产品相比，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)本专利技术提供的制备方法中，所用动植物蛋白来源广泛、制取成本低、属环境友好、可降解型乳化剂，并且对人体无害，甚至具有一定营养价值；(2)本专利技术提供的制备方法中，所使用的蛋白质乳化效率高，仅需低浓度(如1wt％)的蛋白即可成功制备稳定的纳米乳液；(3)本专利技术所得到的蛋白基纳米乳液的水力学直径可低至148nm；(4)本专利技术所得蛋白基纳米乳液稳定性高，对油相具有优异的保护或控释效果；(5)本专利技术的制备方法对设备要求低、简单易行、成本低、能耗低，适合大规模工业化生产与加工，所得蛋白基纳米乳液在日化用品、药品、食品及保健品行业具有广阔的应用前景。附图说明图1a为实施例1对照组制备的蛋白基纳米乳液的粒度分布图；图1b为实施例1实验组制备的蛋白基纳米乳液的粒度分布图；图2a为实施例2实验组和对照组制备的蛋白基纳米乳液的粒度分布图；图2b为实施例3实验组和对照组制备的蛋白基纳米乳液的粒度分布图；图3为BSA水溶液(浓度为1wt％)在不同压力、不同次数的微射流处理下的粒度分布图；图4为实施例1中，当微射流处理次数为6次时，实验组和对照组得到的蛋白基纳米乳液中BSA的三级结构变化效果图。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。实施例1一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法(实验组)，包括如下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将蛋白溶于多羟基醇的溶液中，混合均匀，得到蛋白质分散液，然后与油相混合，初步均质后得到粗乳液，后经高能乳化得到所述蛋白基纳米乳液。/n

【技术特征摘要】
1.一种以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将蛋白溶于多羟基醇的溶液中，混合均匀，得到蛋白质分散液，然后与油相混合，初步均质后得到粗乳液，后经高能乳化得到所述蛋白基纳米乳液。


2.根据权利要求1所述的以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，其特征在于，所述蛋白为酪蛋白酸钠、血清蛋白、卵清蛋白、溶菌酶、β-乳球蛋白、豆类7S蛋白、豆类11S蛋白、大豆分离蛋白或乳清蛋白中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，其特征在于，所述多羟基醇为蔗糖、海藻糖、甘油、二羟基丙酮、赤藓糖醇、山梨醇、聚乙二醇中的至少一种；所述油相为正十二烷、正己烷、柠檬精油、玫瑰精油、大豆油、花生油、橄榄油、亚麻籽油和调和油中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的以多羟基醇作为分子伴侣协同高效制备蛋白基纳米乳液的方法，其特征在于，在所述蛋白基纳米乳液中，多羟基醇的质量百分比浓度为10wt％-40wt％。


5.根据权利要求1所述的以多羟基醇作为分子...

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