[发明专利]蛋白质-多糖乳状液的阶梯式超声波制备及功能食品应用

说明书

本发明公开了蛋白质‑多糖乳状液的阶梯式超声波制备及功能食品应用，涉及乳状液制备技术领域，特指一种采用顺序阶梯式超声波技术制备蛋白质‑多糖复合物乳状液的方法。本发明向酪蛋白酸钠中添加果胶，通过静电相互作用构建蛋白‑多糖复合物，在制备酪蛋白酸钠‑果胶复合物的过程中，使用阶梯式超声波加工装置代替加热，通过超声波的空化效应形成的物理力促进蛋白质和多糖相互作用形成复合物，改变复合物的理化结构，使复合物粒径降低10.2％，乳化性提高32.3％。本发明的酪蛋白酸钠‑果胶复合物乳状液储藏稳定性好，稳定性指数由25.62％提升至97.13％，受温度、pH等环境条件影响小，对生物活性成分的选择更加广泛。

技术领域

本发明涉及乳状液制备技术领域，特指一种以酪蛋白酸钠和果胶为原料，采用顺序阶梯式超声波技术制备蛋白质-多糖复合物乳状液的方法。

背景技术

乳状液是一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系。为了提高乳状液的稳定性，通常需要加入乳化剂或表面活性剂。常见的乳化剂主要分为四种类型：阴离子型乳化剂(如油酸皂)；阳离子乳化剂(如十二烷基氯化铵)；非离子型乳化剂(如长链脂肪醇聚氧乙烯醚)和两性乳化剂(如蛋白质)。与传统乳状液相比，依靠蛋白质、多糖等生物大分子对油-水界面稳定而制备的乳状液，具有良好的生物相容性、降解性和稳定性，在食品科学与营养健康领域中发挥着越来越重要的作用。

蛋白质，尤其是酪蛋白和乳清蛋白，作为一种来源广泛、天然、可食用的乳化剂在食品乳状液中得到了广泛的应用。但单一蛋白质乳化剂pH敏感，制备的乳状液稳定性差，且易受环境影响，因此在食品工业中的应用较为局限。多糖作为一种亲水性大分子物质，具备多种功能性质，在食品领域中经常作为凝胶剂、稳定剂、增稠剂、乳化剂，其复杂结构使其对pH、温度、离子浓度等环境影响不敏感。近年来研究发现，蛋白质与多糖相互作用形成的静电复合物，既具备了蛋白质的两亲性，又具备了多糖的链状结构，因此有利于实现油-水界面行为调节并获得两相润湿性好、适宜稳定的乳状液。因此，将蛋白质与多糖制备成蛋白质-多糖复合物乳化剂可以克服单一蛋白组分乳液pH敏感、稳定性差等不足，制备成的乳液可作为潜在递送载体对生物活性成分进行高效递送。一般来说，蛋白质多糖的相互作用主要基于非共价相互作用的性质，包括静电、疏水、氢键和范德华力，这种相互作用导致了蛋白质-多糖的界面行为。

酪蛋白酸钠(Sodium caseinate，NaCas)，是一种重要的乳制品成分，可增强酪蛋白胶束的功能性，如水溶性、乳化性、起泡性以及包封性。酪蛋白酸钠是通过酸沉淀酪蛋白胶束，然后用氢氧化钠中和喷雾干燥而产生。酪蛋白酸钠与酪蛋白的组成相似，但酪蛋白酸钠的质量比原始酪蛋白胶束小，水溶性高。因此，与酪蛋白一样，在食品应用中可作为乳化剂和稳定剂来使用，有助于食品保留脂肪和水，促进食品加工中各成分的均匀分布。同时，酪蛋白酸钠富含人体所需的各种氨基酸，营养价值很高，可以作为各类食品的营养增补剂。

果胶(Pectin)，是一类植物多糖，被认为是自然界中结构最复杂的多糖，主要由半乳糖醛酸单元组成，存在于植物细胞初生细胞壁和细胞间隙中，多与纤维素、半纤维素和木质素等细胞壁中所含的其他成分共存。果胶作为一种亲水胶体，分子中存在的极性区和非极性区使其具备多种功能性质，因而能够作为凝胶剂、稳定剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂等用于不同食品体系。除了作为食品中的添加剂以改良食品的质地、感官，果胶还具有不容忽视的生理作用，果胶及经过降解的果胶可以起到抑制癌细胞的作用，主要体现在增强益生元活性、免疫增强、抑制肿瘤生长、抑制突变。