基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：步骤1：分离得到牛蒡糖蛋白。步骤2：牛蒡糖蛋白的超声破碎处理。步骤3：荷载营养素。步骤4：牛蒡糖蛋白纳米颗粒的组装。得到本发明专利技术的营养素递送体系。化学组成简单，成本可控，并且可以根据产品要求，通过改变前期超声破碎处理参数实现递送体系尺寸的有效调控，集合酸性乙醇处理和超高压处理诱导形成“核

【技术实现步骤摘要】
基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系及其制备方法和应用，属于药物控释


技术介绍

[0002]食物来源的营养活性因子的稳态化递送及其在功能食品中的应用已经成为了目前食品加工领域的研究热点。为了提高递送制剂的安全性、生物相容性和可降解性，研究者多采用天然食品中提取分离的油脂、表面活性剂以及蛋白质、多糖等作为壁材。根据应用环境的需求，最常用的载体形式为乳液、微胶囊、纳米颗粒、复合凝聚物等。目前，为进一步改善产品稳定性并提高制备效率，新型物理场加工手段开始广泛应用于递送体系的构建。例如，专利201710411623.1公布了一种菜籽蛋白
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壳聚糖纳米颗粒的扫频超声波制备方法，扫频超声波处理有效促进了蛋白质和多糖交联形成聚集体，各聚集体在疏水相互作用条件下进一步组装得到纳米颗粒，从而实现对姜黄素和叶黄素等活性成分的包封；在专利201110142629.6中，将脂肪含量在12％以下的食品原料与营养物质按照一定比例混合，采用球或者棒磨研磨实现混合物的纳米化加工与芯材荷载。然而，上述物理场加工手段的能耗较高，并且在纳米载体的制备过程中容易产热，对产品的风味以及芯材的稳定性会造成不利的影响，在实际生产中的应用受到限制。
[0003]现有的超高压技术也称为高静压技术，是指将食品密封在耐高压的弹性容器中，以流体为压力传送介质，施加高静压(100
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1000MPa)，并维持一段时间，从而有效改变食品物理特性的一种加工方法。作为一种非热加工技术，超高压已经广泛的应用于杀菌、食品保鲜等领域。除此之外，在超高压处理过程中，生物大分子之间的氢键、疏水相互作用、离子键等非共价键等发生变化，从而引发蛋白质、多糖、淀粉等的变性聚集。若将超高压技术用于载体构建，将极大抑制热敏性芯材的活性减损。但超高压技术本身的独特性，对于可食性壁材的要求比较高，需要对其性质进行预先精准调控才能实现载体的有效组装。然而，目前关于这方面的报道较少，极大限制了超高压技术在递送体系构建方面的应用。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述现有存在的问题和不足，本专利技术的目的是提供一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系及其制备方法和应用，常温状态下利用超高压处理牛蒡糖蛋白纳米颗粒的组装方法，从而有效抑制包封过程中芯材的活性减损，提高芯材的包封率。
[0005]技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：分离得到牛蒡糖蛋白，
[0008]取新鲜牛蒡根，清洗干净后切片，放入沸水中煮烫灭酶，取出灭酶后的牛蒡根切片放入烘箱中烘干，再用超微粉碎机粉碎，称取所得牛蒡粉按照1:15～1:25的料液比加水分散均匀，将混合液调至pH为5.0～7.0加入α
‑
淀粉酶进行水解，随后沸水浴加热灭酶；将混合
液调至pH为3.0～6.0，加入糖化酶进行水解，沸水浴处理灭酶，离心分离上清液，浓缩至上清液体积的1/3～1/4，加入氯仿和正丁醇的混合溶剂，搅拌后离心分离并去除有机溶剂层和变性蛋白层，重复操作若干次，再加入无水乙醇，在2～6℃条件下静置后离心分离得到沉淀物，冻干得到牛蒡糖蛋白；
[0009]步骤2：牛蒡糖蛋白的超声破碎处理，
[0010]将步骤1得到的牛蒡糖蛋白溶解于水中，达到2～8mg/mL的浓度，在外加冰浴条件下进行超声破碎处理，得到牛蒡糖蛋白溶液；
[0011]步骤3：荷载营养素，对于水溶性营养素，将其溶解在蒸馏水中，达到浓度1～1.5％；对于脂溶性营养素，将其溶解在乙酸乙酯中，达到浓度1～1.5％；在持续磁力搅拌条件下，将含有营养素的溶液持续滴加到牛蒡糖蛋白溶液中，根据荷载量调控滴加营养素溶液的体积，不超过牛蒡糖蛋白溶液体积的2％，得到混合溶液；
[0012]步骤4：牛蒡糖蛋白纳米颗粒的组装，
[0013]在磁力搅拌条件下，向步骤3中混合溶液持续滴加无水乙醇，使得乙醇的体积分数达到5～50％，用HCl将混合溶液调至pH为1.0～6.0，在2～6℃条件下搅拌，再密封于聚乙烯自封袋中，在超高压的400～600Mpa的条件下形成具有核壳结构稳定纳米颗粒的纳米颗粒溶液，再将纳米颗粒溶液转移到截留分子量8,000～14000kDa的透析袋中，透析去除乙醇、乙酸乙酯等溶剂和未被包封的营养素。
[0014]进一步的，步骤1中的牛蒡根切片再用超微粉碎机粉碎，并过80目筛，称取所得牛蒡粉按照1:20的料液比加水分散均匀，将混合液调至pH为6.0，加入牛蒡粉质量0.6％的低温α
‑
淀粉酶，在60℃、440rpm条件下水解，随后沸水浴加热灭酶；将混合液调至pH 4.5，加入牛蒡粉质量1％的糖化酶，在60℃、440rpm条件下水解，沸水浴处理灭酶；离心分离上清液，在40℃减压条件下浓缩至原先体积的1/4，加入上清液体积1/3的混合溶剂(氯仿和正丁醇的体积比为4:1)，搅拌后离心分离并去除有机溶剂层和变性蛋白层，重复操作5次；向水相中加入其4倍体积的无水乙醇，在4℃条件下静置后离心分离得到沉淀物，冻干得到牛蒡糖蛋白。
[0015]进一步的，步骤2中的牛蒡糖蛋白溶解于水中达到5mg/mL的浓度，在外加冰浴条件下进行超声破碎处理，通过调整超声破碎的功率200～800W和时间2～10min。
[0016]进一步的，步骤2中超声破碎处理时调整超声破碎的功率为200W、400W或600W。
[0017]进一步的，步骤2中调整超声破碎的功率和时间以调控糖蛋白的分子质量和链长。
[0018]进一步的，步骤4中在磁力搅拌条件下，向步骤3中混合溶液持续滴加的无水乙醇的体积分数达到25％，然后用1mol/L的HCl将混合溶液调至pH为4.5，在4℃条件下搅拌12～15h，再密封于聚乙烯自封袋中，在超高压条件下，400～600MPa条件下保持10～15min形成核壳结构的纳米颗粒，进行超高压处理，再将纳米颗粒溶液转移到截留分子量8,000～14000kDa的透析袋中，透析5～10h去除乙醇、乙酸乙酯等溶剂以及未被包封的营养素。
[0019]一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系，由权利要求1
‑
6中任一权利要求所述的方法制成。
[0020]一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系的应用，将营养素或药物荷载于由权利要求1
‑
6所述的基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系中，组装好后制成液体或冻干粉后加入食品或饮料中。
[0021]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：这是一种新式的常温状态下利用超高压处理制备牛蒡糖蛋白纳米颗粒的组装方法，可以有效抑制包封过程中芯材的活性减损，提高芯材的包封率。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的方法流程图；
[0023]图2是本专利技术的实施例1的TEM图像，
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：分离得到牛蒡糖蛋白，取新鲜牛蒡根，清洗干净后切片，放入沸水中煮烫灭酶，取出灭酶后的牛蒡根切片放入烘箱中烘干，再用超微粉碎机粉碎，称取所得牛蒡粉按照1:15~1:25的料液比加水分散均匀，将混合液调至pH为5.0~7.0加入α
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淀粉酶进行水解，随后沸水浴加热灭酶；将混合液调至pH为3.0~6.0，加入糖化酶进行水解，沸水浴处理灭酶，离心分离上清液，浓缩至上清液体积的1/3~1/4，加入氯仿和正丁醇的混合溶剂，搅拌后离心分离并去除有机溶剂层和变性蛋白层，重复操作若干次，再加入无水乙醇，在2~6℃条件下静置后离心分离得到沉淀物，冻干得到牛蒡糖蛋白；步骤2：牛蒡糖蛋白的超声破碎处理，将步骤1得到的牛蒡糖蛋白溶解于水中，达到2~8mg/mL的浓度，在外加冰浴条件下进行超声破碎处理，得到牛蒡糖蛋白溶液；步骤3：荷载营养素，对于水溶性营养素，将其溶解在蒸馏水中，达到浓度1~1.5%；对于脂溶性营养素，将其溶解在乙酸乙酯中，达到浓度1~1.5%；在持续磁力搅拌条件下，将含有营养素的溶液持续滴加到牛蒡糖蛋白溶液中，根据荷载量调控滴加营养素溶液的体积，不超过牛蒡糖蛋白溶液体积的2%，得到混合溶液；步骤4：牛蒡糖蛋白纳米颗粒的组装，在磁力搅拌条件下，向步骤3中混合溶液持续滴加无水乙醇，使得乙醇的体积分数达到5~50%，用HCl将混合溶液调至pH为1.0~6.0，在2~6℃条件下搅拌，再密封于聚乙烯自封袋中，在超高压的400~600 Mpa的条件下形成具有核壳结构稳定纳米颗粒的纳米颗粒溶液，再将纳米颗粒溶液转移到截留分子量8,000~14000 kDa的透析袋中，透析去除乙醇、乙酸乙酯等溶剂和未被包封的营养素。2.根据权利要求1中所述的基于牛蒡糖蛋白的营养素递送体系的制备方法，其特征在于：步骤1中的牛蒡根切片再用超微粉碎机粉碎，并过80目筛，称取所得牛蒡粉按照1:20的料液比加水分散均匀，将混合液调至pH为6.0，加入牛蒡粉质量0.6%的低温α
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淀粉酶，在60℃、440rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯进，李莹，李春阳，黄午阳，崔莉，柴智，马恺扬，胡昕迪，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：