微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法及其產物在DHA微膠囊粉中的應用技術

一種微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，包括下述步驟：（1）將蛋白質壁材與多糖按2:1

【技術實現步驟摘要】
微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法及其產物在DHA微膠囊粉中的應用


[0001]本專利技術涉及生物
，具體涉及一種微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法及其產物在DHA微膠囊粉中的應用。

技術介紹

[0002]微膠囊是用成膜材料將分散的固體、液體抑或氣體包埋的具有聚合物壁殼的半透性或密封的微型“容器”或“包裝物”。通過特殊的方法利用天然或合成的高分子材料包覆固體、液體甚至氣體物質，制成有囊壁的微型膠囊以及保留或截留其他物質的微粒，從而達到保護、控釋等效果，這一過程稱為微膠囊化(microencapsulation)，實現微膠囊化過程的技術稱為微膠囊技術。微膠囊外圍是一層致密膜，稱為壁材，被包埋的物質稱為芯材。壁材通常是由天然的或合成的高分子材料形成，也可能是無機化合物。
[0003]微膠囊化技術可在某些不穩定的芯材表面包裹一層囊壁，可以保護芯材，避免芯材受到光、熱、濕、氧等環境因素影響，使芯材具備耐光、耐熱、耐濕、穩定性強、抗氧化的能力，減少芯材的損失，避免芯材產生化學反應失去其特有的性質而影響品質（例如，許多香料精油、維生素、不飽和脂肪酸（例如DHA／ARA／EPA)等材料極易被氧化而失去功效，甚至產生有毒有害物質；又如DHA／ARA／EPA產生的過氧化物對人體特別是血管壁有傷害作用）。
[0004]微膠囊技術能夠改變芯材的形態，如液態、氣態或半固體等芯材可以通過選擇合適的壁材，將其包裹住，轉變為流動性好的固體粉末，可以提高其溶解性、流動性和穩定性，有利于加工、運輸和保存。在食品工業中，應用最廣泛的微膠囊功能是物料形態的改變，液態物質微膠囊化后可以變成固態，便于加工、貯藏和運輸，而微膠囊囊芯仍是液相，能保持良好的液相反應性。另外，微膠囊技術可以改變物質的密度，物質的密度可以經微膠囊化后增加或減少（例如制成含有多孔或空芯的微膠囊，物質的體積將會增加）。有些芯材有苦味、臭味、腥味等，可通過選擇合適的壁材和微膠囊化工藝加以覆蓋或改變。
[0005]壁材是影響微膠囊特性的重要因素，它直接決定了微膠囊化包埋效果以及釋放特性，同時直接關系到需要采取何種微膠囊化方法。好的壁材具有高度的水溶性、良好的乳化性、良好的成膜性和易干燥性，并且不易吸潮，同時在高濃度下粘滯度低。包埋油脂的壁材還要具有良好的釋放性、抗氧化性等。用于食品的微膠囊壁材還要符合食品安全要求：性質穩定無毒害，且不與芯材物質發生化學反應。
[0006]壁材大多為天然或合成的高分子材料，食品工業中當前主要的壁材有碳水化合物類、植物水溶性膠類、蛋白質類三大類物質。碳水化合物類包括淀粉、變性淀粉、麥芽糊精、蔗糖、低聚糖、環糊精以及一些高分子化合物如纖維素等；植物水溶性膠類主要包括阿拉伯膠、卡拉膠、黃原膠、海藻酸鈉、瓊脂等等；蛋白質類主要包括乳清蛋白、大豆分離蛋白、明膠、小麥蛋白、酪蛋白及其鹽類。
[0007]蛋白質是典型的親水親油兩性物質，具有極佳的乳化性能、良好的成膜性以及形成膜的透氧率低。當蛋白質分子鏈展開，與油滴接觸時能強烈地吸附在油滴表面上，其疏水
基吸附于油滴表面，而親水基則深入水相，降低了界面張力，使乳狀液穩定。但是多數蛋白質分子的疏水性殘基埋藏在分子內，如果大量暴露，將影響乳化效果和穩定性。通常蛋白鏈的比例結構并非伸展的，而是折疊盤曲成穩定緊實的高級結構，這種結構在一定程度上限制了其功能性質的發揮。而且蛋白質分子對于加工環境（如溫度、pH值及外界作用力）敏感，例如若以蛋白質為壁材，則需要考慮其等電點和變性溫度，當所處環境pH值達到其等電點時，蛋白質溶解度降低，其水合性能下降，最終必然影響其乳化能力及成膜性能的發揮。當滅菌溫度超過蛋白質壁材的變性溫度時就引起蛋白質變性而破乳，嚴重影響包埋和微膠囊粉的沖調性。
[0008]乳清蛋白屬于典型的球蛋白，作為微膠囊壁材具有pH值寬廣、溶解度好、黏度較低、乳化性能優良等特點，被廣泛用于油脂包埋的壁材。
[0009]大豆分離蛋白是一種大豆蛋白提取物，是一種表面活性劑，能降低水和油的表面張力，易形成較穩定的乳狀液，常被用于油脂微膠囊的壁材選材。以大豆分離蛋白為壁材制備的微膠囊結構完整，不易出現結塊、發粘等現象。大豆分離蛋白不僅蛋白質含量高，種類齊全，還具有一定的起泡性、乳化性、溶解性、凝膠性等，可有效改善食品的功能特性，例如改善口感、增加彈性、增加保水性、增加吸油和提高貯存性等。
[0010]碳水化合物用作微膠囊壁材，主要是因為其具有良好的穩定性、吸濕性，并且具有一定的粘度，因此常常被用做乳化穩定劑應用于油溶性芯材包埋，增強膠囊殼的致密性，例如麥芽糊精。但由于碳水化合物類不具有成膜性和乳化性，并不能有效地截留揮發性組分、保護敏感組分，因此多與蛋白類壁材聯合復配使用。蛋白質具有表面活性劑的特征結構，分子中既有親水性基團，又有疏水性基團，能夠附著在小油滴表面形成一層界面膜，發揮其兩親性能，親水性基團伸展向水相，疏水性基團則伸展向油相，降低了油
?
水兩相的表面張力，阻止油滴聚集穩定乳狀液。

技術實現思路

[0011]本專利技術所要解決的技術問題是提供一種微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法及其產物在DHA微膠囊粉中的應用，通過對蛋白壁材進行糖基化和限制性酶解后再經過轉谷氨酰胺酶交聯，將其產物作為微膠囊壁材，能夠極大地提高油脂（如藻油DHA）微膠囊產品的質量，提高其貯存穩定性，特別是在酸性環境中的穩定性。采用的技術方案如下：一種微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，其特征在于包括下述步驟：（1）糖基化接枝反應將蛋白質壁材與多糖按2:1
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4:1的重量比例混合，在溫度為75
?
90℃、pH值為7
?
8的條件下進行糖基化接枝反應，反應時間為60
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120 min，獲得糖基化接枝反應液；所述蛋白質壁材為乳清粉、大豆分離蛋白和酪蛋白中的一種或其中多種的組合；所述多糖為麥芽糊精、聚葡萄糖和果葡糖漿中的一種或其中多種的組合；（2）酶解向糖基化接枝反應液加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一種或兩種，酶添加量為蛋白質壁材重量的0.2
?
0.5%，在45
?
55℃下反應1
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3小時后高壓脈沖滅酶；滅酶條件為：脈沖數10
?
20個，電場強度20
?
30kV/cm，作用5
?
8min；（3）轉谷氨酰胺酶交聯
將步驟（2）所得酶解液的溫度調節至55
?
60℃，然后加入轉谷氨酰胺酶，轉谷氨酰胺酶的添加量為蛋白質壁材重量的0.3
?
0.5%，在55
?
60℃下反應2
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3小時后高壓脈沖滅酶；滅酶條件為：脈沖數10
?
20個，電場強度15
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25kV/cm，作用5
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8min。
[0012]上述微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法的產物，即步驟（3）制得的酶解液，可作為微本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1. 一種微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，其特征在于包括下述步驟：（1）糖基化接枝反應將蛋白質壁材與多糖按2:1
?
4:1的重量比例混合，在溫度為75
?
90℃、pH值為7
?
8的條件下進行糖基化接枝反應，反應時間為60
?
120 min，獲得糖基化接枝反應液；所述蛋白質壁材為乳清粉、大豆分離蛋白和酪蛋白中的一種或其中多種的組合；所述多糖為麥芽糊精、聚葡萄糖和果葡糖漿中的一種或其中多種的組合；（2）酶解向糖基化接枝反應液加入中性蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一種或兩種，酶添加量為蛋白質壁材重量的0.2
?
0.5%，在45
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55℃下反應1
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3小時后高壓脈沖滅酶；滅酶條件為：脈沖數10
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20個，電場強度20
?
30kV/cm，作用5
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8min；（3）轉谷氨酰胺酶交聯將步驟（2）所得酶解液的溫度調節至55
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60℃，然后加入轉谷氨酰胺酶，轉谷氨酰胺酶的添加量為蛋白質壁材重量的0.3
?
0.5%，在55
?
60℃下反應2
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3小時后高壓脈沖滅酶；滅酶條件為：脈沖數10
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20個，電場強度15
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25kV/cm，作用5
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8min。2.根據權利要求1所述的微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，其特征是：步驟（1）中，將蛋白質壁材與多糖按2:1
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4:1的重量比例混合后，加水對蛋白質壁材和多糖進行溶解，蛋白質濃度為8
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25%。3.根據權利要求1所述的微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，其特征是：步驟（2）中，中性蛋白酶的活力單位為5
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40萬U/g，木瓜蛋白酶的活力單位為40
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80萬U/g。4.根據權利要求1所述的微膠囊粉蛋白壁材糖基化和限制性酶解方法，其特征是：步驟（3）中，轉谷氨酰胺酶的活力單位為1

【專利技術屬性】
技術研發人員：許團輝，李建平，李媛媛，鄭曉輝，
申請(專利權)人：潤科生物工程福建有限公司，
類型：發明
國別省市：