[发明专利]一种利用两步超声制备亚麻籽胶/植物蛋白复合水包油纳米乳液的方法与应用

说明书

本发明公开了一种利用两步超声制备亚麻籽胶/植物蛋白复合水包油纳米乳液的方法与应用，属于功能食品加工技术领域。本发明通过在第一次超声处理得到的亚麻籽胶/植物蛋白复合溶液中加入油脂剪切均质得到粗乳液，随后经第二次超声处理制备得到水包油纳米乳液。该制备方法不仅可以通过第一次超声处理使复合溶液的粘度降低，增加后续剪切均质的可操作性，还能促进植物蛋白结构中疏水性氨基酸的暴露，增大复合溶液的内源荧光强度和表面疏水性，从而增强亚麻籽胶和植物蛋白之间的疏水相互作用，以改善亚麻籽胶/植物蛋白复合物的乳化特性；再通过第二次超声处理粗乳以促进纳米级液滴的形成。本发明公开的制备方法操作简便、成本低，适于推广与应用。

技术领域

本发明属于功能食品加工技术领域，具体涉及一种利用两步超声制备亚麻籽胶/植物蛋白复合水包油纳米乳液的方法与其在药物制剂及食品加工中的应用。

背景技术

含多不饱和脂肪酸(PUFAs)的乳液在治疗临床营养不良和预防某些慢性疾病等方面具有潜在的应用价值。ω-3多不饱和脂肪酸主要包括α-亚麻酸、EPA和DHA，是重要的脂质营养素，广泛存在于植物、鱼类及藻类生物中，能有效促进人体生长发育，具有抗炎、抗癌、预防心脑血管疾病、防治糖尿病和降血脂等重要的生理功能。研究发现水包油乳液是一种合适的摄取PUFAs的途径，可以扩展PUFAs在亲水体系中的应用(例如酸奶、牛奶或饮料等)，并增加其生物利用率。水包油纳米乳液属于非热力学稳定体系，需要两亲性的乳化剂来稳定形成具有抗沉降和抗乳析动力学稳定的乳液。根据乳化剂的来源，可分为合成型乳化剂与天然型乳化剂，但随着人们健康意识的不断提高，消费者越来越偏好选择有益于健康的天然成分，使得许多具有两亲性的植物蛋白质，以及具有持水、增稠、乳化、凝胶等特性的多糖成为制备水包油纳米乳液常用的添加剂。

亚麻籽胶作为一种膳食纤维，主要从脱脂饼粕、亚麻籽壳或直接从亚麻籽中提取，具有丰富来原料来源，可降低糖尿病、冠心病、结直肠癌和肥胖症的发病率。亚麻籽胶用于稳定乳液是因为其具有良好的持水能力和增稠特性，可以调节连续相的流变性及网状结构，延迟相分离和重力引起的乳状液分层，同时由于亚麻籽胶结构中结合了一定量的蛋白质(水提法最优条件下的蛋白含量小于80g/kg)而具有乳化作用，但与食品工业上常用的乳化剂相比，亚麻籽胶的乳化能力十分有限，所制备的乳液易发生乳析沉降，且制备的乳液粒径较大，预想通过亚麻籽胶制备更稳定的水包油纳米乳液需要与其他具有两亲性的乳化剂协同作用。植物蛋白作为消费者友好型蛋白，在自然界中具有丰富的资源和很好的乳化活性，有研究表明，选择多糖/蛋白复合物相较单独使用多糖或者蛋白质作为稳定剂和乳化剂可以显著提高乳液的稳定性。亚麻籽胶由酸性多糖(25％)和中性多糖(75％)组成，是一种亲水的阴离子杂多糖，可与植物蛋白之间可以通过四种非共价相互作用形成复合物来稳定乳液，这四种非共价作用包括静电相互作用、空间排斥、疏水作用和氢键。亚麻籽胶和蛋白质相互作用的性质和强度是影响乳液整体稳定性和结构特性的关键因素，有研究表明通过pH、离子强度可以调节静电相互作用强弱，通过控制温度、选择多糖和蛋白质的类型和浓度可以调节空间位阻、疏水或氢键作用力。考虑到中性条件在生产应用中的适用性，以及大多数植物蛋白的等电点小于7，在高于等电点条件下的植物蛋白均具有较好的溶解性，同时亚麻籽胶也具有较大的凝胶强度，但亚麻籽胶与植物蛋白之间的静电相互作用较弱，为了提高亚麻籽胶/植物蛋白之间的相互作用，得到具有特定结构和功能性质的复合物，从而改善多糖的乳化性能，提高蛋白质的溶解度、稳定性和乳化能力，需要借助其他的技术手段来强化亚麻籽胶与植物蛋白之间的相互作用。