[发明专利]一种纳米乳液热稳定性的提高方法

说明书

本发明公开了一种纳米乳液热稳定性的提高方法，包括：将乳清蛋白溶解于去离子水中得到乳清蛋白溶液，加入木瓜蛋白酶进行适度酶解后，再进行灭酶并使蛋白变性，接着加入酪蛋白，在90‑100℃微煮沸热诱导下产生α‑乳白蛋白和β‑乳球蛋白与κ‑酪蛋白胶束反应，冷却至常温，添加κ‑卡拉胶，产生絮凝反应，形成大分子蛋白‑蛋白胶束与蛋白‑多糖胶束，然后用TGase进行交联处理，冷冻干燥得到改性乳清蛋白；利用改性乳清蛋白作为乳化剂制备稳定纳米乳液；制备的纳米乳液经过121℃、15min高温高压灭菌后，仍保持稳定且可储藏180天以上。

技术领域

本发明属于蛋白质的改性技术领域，具体涉及一种适度酶解改性乳清蛋白结合多糖形成蛋白胶束再协同酶交联处理乳清蛋白胶束复合物提高乳清蛋白乳液热稳定性的方法。

背景技术

乳清蛋白具有丰富的营养价值和独特的生理功能，含有丰富的必需氨基酸，易被生物体消化吸收，有“蛋白之王”的美誉，因此被作为功能性食品、营养制品等的重要原料和成分，广泛应用于食品生产中。乳清蛋白在水相中高度溶解，乳化过程中能够迅速扩散吸附在油水界面，使疏水部分位于在油相中，亲水基团位于水相中，来保持油滴的静电和立体稳定，在油滴周围展开并形成一层界面膜可制备成稳定水包油乳液。

但是乳清蛋白的乳化特性会受到自身的分子聚集、表面疏水性以及巯基交联凝胶性的影响，一定程度会限制乳清蛋白对油相的吸附速率和在乳化液滴表面的延展性，从而影响其是否能在水油界面形成良好的薄膜。同时乳清蛋白存在热不稳定性，在生产加工过程中结构易被破坏，尤其是在进行工业上巴氏杀菌和121℃热杀菌时它很容易发生热诱导变性和聚合，从而降低其溶解性和功能性，导致其制备的乳液变得不稳定。因此可通过物理、化学及酶法等技术对乳清蛋白进行改性处理可改变其疏水基团分布、空间排列构象以及氨基酸组成等，进而改进乳清蛋白的功能性质及其乳液热稳定性。

酶解是提高蛋自质功能(如乳化活性)和营养吸收的一种相对安全、经济、便捷的方法。适度的酶解可以增加蛋白质的乳化活性，这是因为适度酶解会导致蛋白质链结构的解构，增加疏水性肽的暴露，从而使它们更容易吸附在油表面。由于二级结构的减少，适度酶解可以增加蛋白质的热稳定性，减少絮状物的产生。然而，一些研究报告认为在乳液体系中，蛋白质水解物会降低乳液的热稳定性。这可能是由于蛋白质水解物的空间位阻降低，或蛋白质疏水肽的增加导致蛋白质之间的疏水相互作用。

乳清蛋白在90℃～100℃的热处理过程中，β-乳清蛋白发生热变性后-SH暴露，发生二硫键交换反应形成聚合物。热变性的α-乳白蛋白与己形成的β-乳清蛋白聚合物相互结合，进而通过二硫键与κ-酪蛋白结合形成大分子聚合物，进而形成乳清蛋白-酪蛋白胶束复合物。得到乳清蛋白胶束复合物的表面疏水性增强，乳清蛋白的乳化特性得到改善。

相比单独蛋白，蛋白-多糖复合物乳化得到液滴对环境应力具有良好的稳定性，从而表现出良好的乳化特性。κ-卡拉胶是带负电荷生物聚合物，但蛋白质为两性物质，其可与蛋白质产生交互作用，根据浓度和pH的不同，分别发生凝聚沉淀、悬浮和凝胶作用。κ-卡拉胶的-SO₄^-基团与乳清分离蛋白的-NH₃⁺基团之间产生的静电相互作用力所主导，多糖的存在改变了蛋白质的空间结构，使得色氨酸残基移向更加疏水的环境中。在酸性条件下加入多糖的导致蛋白质的表面疏水性降低，亲水性增强，有利于乳清蛋白分子向油-水界面的扩散，改善乳清蛋白质的乳化性质。

酶法交联是蛋白酶通过类蛋白反应使乳清蛋白发生交联，将氨基酸从一条肽链转移至另一条肽链上实现对肽链的改变。TGase常被用于蛋白交联反应中，主要以肽链上游离的ε-氨基、赖氨酸残基的氨基为受体，酰基供体为谷氨酰胺残基上的γ-羟基酰胺基，在分子内和分子间形成成ε-(γ-谷氨酰胺)赖氨酸交联链，进而改善乳清蛋白的乳化性等性质。

基于上述现状，本发明将利用适度酶解改性乳清蛋白结合多糖形成蛋白胶束再协同酶交联处理乳清蛋白胶束复合物提高乳清蛋白乳液热稳定性的方法，来延长乳液的储藏期。

发明内容