[发明专利]基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶的制备

说明书

技术领域

本发明属于功能性食品加工技术领域，具体涉及一种基于大分子拥挤环境 下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶的制备。

背景技术

Maillard反应作为蛋白质化学改性的一种绿色方法，常被用于食品工业中以 改善蛋白质的功能特性。Maillard反应，又称羰氨反应，是指还原糖的羰基和蛋 白质的氨基之间发生缩合与聚合的反应，属于非酶促褐变。通过自发的Maillard 反应可以使亲水性的多糖与蛋白发生共价结合，形成两亲性的蛋白质-多糖共价 复合物，从而改善蛋白的乳化性、凝胶特性、抗氧化性等功能特性。Maillard反 应分为干热反应与湿热反应两种，两者各有优劣。目前对Maillard反应的研究 基本停留在接枝效果较好的干热阶段，但由于干热反应的反应时间长(通常为几 天至几周)、褐变程度难以控制，因此不具吸引力；而随后被应用的Maillard湿 热反应则能较好解决以上问题，其反应时间较短、褐变程度可控，可以使反应 控制在Maillard反应初级阶段，但接枝度较低。

近年来，蛋白质纳米粒子的制备及应用逐渐受到科研人员的关注，其独特 的表面效应与尺寸效应等具有无可比拟的优势。但单独的蛋白质纳米粒子容易 发生聚集，且具有明显的pH敏感性，因此不利于实际生产与应用。有研究通过 蛋白与其他高分子有机物结合形成两亲性嵌段共聚物，进一步自组装形成纳米 粒子，但高分子聚合形成的纳米粒子具有较高的细胞毒性，同样也不利于工业 的生产与应用。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一 种基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的基于大分子拥挤 环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶。

本发明的再一目的在于提供上述基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋 白-多糖纳米凝胶在功能性食品添加剂中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶的制备方 法，包括以下制备步骤：

(1)将蛋白和多糖溶于去离子水中，搅拌均匀，调节pH6.8～7，于4℃冰 箱过夜充分水化；

(2)将步骤(1)的溶液置于60℃～95℃温度下搅拌反应6～48h，反应产物 经干燥成粉末，得到Maillard反应产物；

(3)将Maillard反应产物溶于水中得到溶液，调节pH至蛋白等电点，在 80～95℃温度下加热处理5～60min，冷却后得到蛋白-多糖纳米凝胶。

优选地，所述的蛋白包括大豆蛋白、豌豆蛋白、芸豆蛋白和乳清蛋白中的 至少一种。

优选地，所述的多糖包括大豆多糖、葡聚糖中的至少一种。

优选地，所述蛋白和多糖的质量比为1:(1～3)；所述蛋白溶于去离子水中 的浓度为50～100g/L。

优选地，步骤(1)中所述搅拌的时间为2～6h。

优选地，步骤(2)中所述的干燥是指冷冻干燥或喷雾干燥。

优选地，步骤(3)中所述溶液的浓度为0.1～10mg/mL。

一种基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶，通过以上 方法制备得到。

上述基于大分子拥挤环境下Maillard反应的蛋白-多糖纳米凝胶作为生物活 性物质的运载体或功能性食品配料的应用。

本发明的原理为：

本发明把生命科学领域中的“大分子拥挤”效应运用到液相体系的Maillard 反应中，把多糖作为拥挤试剂，发挥其立体效应以降低蛋白变性与聚集程度， 使反应朝蛋白与多糖共价结合的反应进行，从而提高两者的接枝程度。