[发明专利]一种“核－壳”结构的花青素纳米复合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有“核－壳”结构的花青素纳米复合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)将粉末状蛋白质或者多糖在双蒸水中分散，室温条件下充分搅拌至溶解，并在4℃冰箱中放置过夜以确保水化完全，过滤后备用；(2)将蛋白质溶液进行热处理并冷却至室温，随后将花青素加入热处理后的蛋白质溶液中，待充分溶解后，将蛋白质‑花青素复合溶液与相同体积的多糖溶液混合、酸化，并搅拌至多糖与蛋白质结合完全；(3)将上述溶液转移至超滤离心管中，离心浓缩去除未包封花青素，浓缩液干燥后得到花青素纳米复合物。本发明提供的制备工艺简单可行，反应条件温和可控；获得的花青素纳米复合物包封率高(40‑70％)、尺寸小(200‑300nm)且粒度分布范围窄(PDI＜0.20)。纳米复合物包封可以显著提高花青素在高温和高浓度维生素C条件下的稳定性，从而有利于拓展花青素在食品工业中的应用。

技术领域

本发明公开了一种具有“核-壳”结构的花青素纳米复合物的制备方法，属于食品纳米技术领域。

背景技术

花青素是一类广泛存在于植物花瓣、果实和块茎中的水溶性天然色素，常以花色苷的形式存在。花青素是迄今为止发现的最有效的天然水溶性自由基清除剂，并且具有改善视力和记忆力、降低罹患心血管疾病风险等功能。然而，花青素的稳定性较差，对温度、pH、光、金属离子、维生素C等因素敏感，在贮存、运输以及加工过程中易收到外界环境的影响而降解，从而极大的限制了其在食品体系中的应用。通过纳米技术构建蛋白质-多糖复合物用于包封花青素，是保护花青素不受外界不利因素的干扰、提高其化学稳定性的极佳途径。另外，纳米复合物的尺寸小，对组织的附着能力强，可以有效延长花青素在胃肠到中的滞留时间，提高其输送效率。

通过调控食源生物大分子组装构建纳米复合物用于活性分子的递送是目前食品纳米技术领域的研究热点之一。首先，食源生物大分子如蛋白质、多糖等具有来源广泛、生物相容性高、环境友好等特点；另外，纳米复合物的组装条件相对温和，避免了高能量输入(如高压均质、高速匀浆)过程导致的成本增加和芯材的降解，具有广阔的应用前景。在“核-壳”结构的纳米复合物中，蛋白质通过氢键、范德华力、以及疏水相互作用等与花青素分子结合，起到花青素载体的作用；而多糖链通过静电相互作用缠绕在蛋白质内核表面，形成多糖吸附层，从而有效阻止外界环境中不利因素的渗透，提高花青素稳定性。

发明内容

本发明针对花青素在贮藏、加工、运输过程中容易氧化降解的缺陷，提供了一种具备“核-壳”结构的花青素纳米复合物及其制备方法。该纳米复合物可以有效减少光、热等敏感因素对花青素稳定性的影响，有利于拓展其在食品工业中的应用。

一种“核-壳”结构的花青素纳米复合物，所述的纳米复合物中，蛋白质在热处理条件下变性聚集，组装成“内核”用于荷载花青素；而多糖通过静电沉积作用缠绕在蛋白质内核表面，形成“外壳”，起到对纳米体系的稳定与保护作用。

所述纳米复合物对花青素的包封率为40-70％，水动力学直径介于200-300nm，ζ-电势介于-30-50mV，分散性系数PDI小于0.20。

本发明涉及的花青素纳米复合物有效减少外界敏感因素对花青素的影响，提高其生化稳定性；该纳米复合物以天然生物大分子为壁材，生物降解性好，对人体无毒副作用；该纳米复合物的尺寸小，对消化道组织的吸附能力强，可以显著延长花青素在人体内的滞留时间，提高其生物利用度。

上述技术方案，进一步地，所述蛋白质为卵白蛋白或牛血清白蛋白中的任意一种；所述多糖为海藻酸钠或果胶中的任意一种。

一种“核-壳”结构的花青素纳米复合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粉末状蛋白质或者多糖样品加入双蒸水中，室温下充分搅拌至溶解，并在4℃冰箱中放置过夜以确保水化完全，过滤后备用；