一种大米ACE抑制肽微胶囊的制备方法

本发明属于食品工程领域，涉及微胶囊技术领域，具体涉及一种大米ace抑制肽微胶囊的制备方法。

背景技术：

食品蛋白水解物和多肽通常具有多种生物活性，包括降血压、抗氧化、抗菌、抗糖尿病和增强免疫力等。作为功能食品和天然保健品，它们具有非常广阔的前景。然而，生物活性肽的生物利用率是有限的，由于苦味、吸湿性等特征，加入食物中可能会造成不良影响。与其他生物活性物质不同，生物活性肽具有高度的特异性，可能与食品基质不兼容，这对生物活性肽的商业应用构成了挑战。

封装技术作为一种传递系统可以用来克服这些挑战以提高多肽的生物利用率和稳定性。通过将生物活性肽封装在聚合物颗粒中，生物活性肽可以在不同的环境中保存，有效保护其生物活性。同时，还可解决异味、吸湿性等问题。此外，多肽的封装可以控制活性物质递送到特定的位置释放。生物活性肽在胃肠道消化过程容易受到蛋白酶水解作用，从而失去生物活性。通过封装技术，可以有效保护多肽的生物活性，增强其对消化蛋白酶的抵抗作用，使它们在消化道中发挥生理作用。

技术实现要素：

本发明的目的是为提高大米ace抑制肽的生物利用度和稳定性，提供一种大米ace抑制肽微胶囊的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种大米ace抑制肽微胶囊的制备方法，具体包括以下工艺步骤：

(1)大米蛋白的制备：采用碱提酸沉法提取大米蛋白：大米粉碎按200目过筛后，按料液比1:10～15(w/v)加入浓度为0.5mol/l～1.0mol/l氢氧化钠溶液，常温搅拌2～6h后，4000r/min下离心20min，取上清液，调节ph为3～6，沉淀0.5～2h，再次在4000r/min下离心20min，取沉淀。用清水多次冲洗沉淀，-60℃冷冻干燥后，获得大米蛋白。

(2)大米ace抑制肽的制备：采用酶促水解法制备大米ace抑制肽，将步骤(1)获得的大米蛋白与蒸馏水按0.04～0.16g/ml的比例配制成悬浮液，悬浮液中添加用量为2000～6000u/g的胰蛋白酶，调节反应体系酶解温度为30～50℃和ph值为7～9，酶解3～6h，立即沸水浴灭酶10min，冷却至室温后，8000r/min下离心20min，取上清酶解液，-60℃冷冻干燥后得到大米ace抑制肽，将大米ace抑制肽作为芯材。

(3)壁材溶液的制备：将海藻酸钠加入蒸馏水，搅拌溶解，配置成质量浓度为1.0～2.0(w/v)的海藻酸钠溶液，置于50～60℃的恒温水浴锅中磁力搅拌2～3h，充分胀溶，作为壁材。

(4)芯材和壁材混合液的制备：向步骤(3)所得的海藻酸钠溶液中加入步骤2制备的大米ace抑制肽，海藻酸钠和大米ace抑制肽的质量比值为2～5，并加入质量浓度为0.1％～0.3％(w/v)的蔗糖脂肪酸酯以促进致密微胶囊膜的形成，搅拌均匀得到混合溶液，50℃保温备用。

(5)固化液的制备：将氯化钙加入蒸馏水中，配成质量浓度为1％～4％(w/v)的氯化钙固化液。

(6)造粒与干燥：将步骤(4)所得的混合溶液通过蠕动泵滴入步骤5配制的氯化钙溶液中，控制流速为5.0～10.0rpm，在操作温度为40℃～60℃下发生凝胶化反应。过程中保持磁力搅拌，固化0.5～1h后，抽滤除去残留的氯化钙和未被包埋的ace抑制肽，冷冻干燥后获得微胶囊产品。

本发明的有益效果：本发明制得的大米ace抑制肽微胶囊能够有效隔绝环境中的光、热、氧气等因素，从而有效保护大米肽的生物活性。本发明使用的壁材材料海藻酸钠来源广泛且食用安全。制备过程操作简单、条件温和，生产成本较低，适合工业化应用。本发明制备所得的海藻酸钙微胶囊在低ph环境下性质稳定，是一种良好的口服给药剂，可有效增强胃内生物活性肽的持续释放，并保护其免受胃蛋白酶在胃肠道消化中的侵蚀。在我国,稻米资源的深度开发和综合利用水平不高，其中大米加工副产物中有70％的蛋白未能得到有效利用。因此，开发具有特殊生理活性的小分子功能肽，如降血压大米多肽产品，对于拓展大米深加工链，促进大米产业升级具有重要意义。

附图说明

图1是实施例1大米ace抑制肽微胶囊扫描电子显微镜图像；

图2是实施例1大米ace抑制肽微胶囊在模拟胃肠道中曲线图，其中，(a)为释放曲线图，(b)为动力学分析图；

图3是实施例1中大米ace抑制肽存放稳定性结果图。

具体实施方式

本发明以大米ace抑制肽为芯材，海藻酸钠溶液为壁材，将大米ace抑制肽加入海藻酸钠溶液中，得到大米ace抑制肽和海藻酸钠混合液，再滴入氯化钙溶液，制备得到载有大米ace抑制肽的海藻酸钙微胶囊颗粒，冻干后获得大米ace抑制肽微胶囊产品。

下面将结合附图和实例对本发明的具体实施方式和技术效果进行进一步的说明，但本发明的实施和保护范围并不仅限于此。

实施例1

大米ace抑制肽微胶囊的制备方法如下：

(1)大米蛋白的制备：大米粉碎按200目过筛后，按料液比1:12w/v加入浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液常温搅拌3h，4000r/min下离心20min，取上清液后，调节ph＝5.5，静置沉淀0.5h,再次在4000r/min下离心20min，取沉淀。用清水多次冲洗沉淀，-60℃冷冻干燥后，获得大米蛋白。

(2)大米ace抑制肽的制备：取步骤(1)制得的大米蛋白与蒸馏水按0.10g/ml的比例配制成悬浮液，悬浮液中添加用量为4000u/g的胰蛋白酶，调节反应体系酶解温度为45℃和ph值为8，酶解3h后，沸水浴加热10min后灭酶，冷却至室温后后，8000r/min下离心20min，取上清酶解液，-60℃冷冻干燥后得到大米ace抑制肽，将大米ace抑制肽作为芯材。

(3)壁材溶液的制备：称取15g海藻酸钠，加入1000ml的蒸馏水，将海藻酸钠加入蒸馏水，搅拌溶解，配置成质量浓度为1.5％(w/v)的海藻酸钠溶液，在60℃的恒温水浴锅中，磁力搅拌2h至完全胀溶，作为壁材。

(4)芯材和壁材混合液的制备：向步骤(3)的海藻酸钠溶液中加入步骤2制备的5g大米ace抑制肽和1g蔗糖脂肪酸酯，以促进致密微胶囊膜的形成，搅拌均匀得到混合溶液，于50℃保温备用。

(5)固化液的制备：取20g氯化钙，加入蒸馏水1000ml，配成质量浓度为2％(w/v)的氯化钙固化液。

(6)造粒与干燥：将步骤(4)所得的混合溶液通过蠕动泵滴入步骤5配制的氯化钙溶液中，控制流速为5rpm，在操作温度为50℃下发生凝胶化反应。过程中保持磁力搅拌，固化0.5h后，抽滤除去残留的氯化钙和未被包埋的ace抑制肽，-60℃冷冻干燥后获得微胶囊产品。

称取500mg大米ace抑制肽微胶囊，溶解于250ml，0.5mol/l的柠檬酸钠溶液中，在50℃温度下超声1h，4000r/min离心10min后，取滤液。利用福林酚法测定蛋白肽含量，计算包埋率。

将大米ace抑制肽微胶囊在试验前进行冻干和截面处理。将样品用双面胶带固定在试样架上，真空镀金后，分别在10kv加速电压下使用扫描电子显微镜(geminisem300,germanzeiss)观察样品的形貌。

称取100mg大米ace抑制肽微胶囊，添加到含有25ml预热sgf的锥形瓶中，并在180rpm和37℃的恒温振荡培养箱中培养1h。随后，过滤大米ace抑制肽微胶囊，并将其添加到另一个含有25mlsif的锥形瓶中5h，定期取样以计算肽累积释放率。采用kopcha(diffusion-erosion)模型测定并分析海藻酸钙微胶囊中大米ace抑制肽的释放动力学。

将大米ace抑制肽微胶囊置于室温(25±5℃)中保存60天，并定期取样观察保存过程中ace抑制活性的变化。

大米ace抑制肽微胶囊：

(1)微胶囊的包埋率：80.24±4.55％

(2)微胶囊的微观形态：如图1所示，微胶囊呈海绵状结构和空腔

(4)微胶囊的缓释效果：由图2可知，在模拟胃肠道消化中，大米ace抑制肽微胶囊在胃液中的释放速度较慢，而在ph＝7的肠液中，ace抑制肽的释放效率显著提高。通过释放动力学分析，大米ace抑制肽的释放受到扩散和侵蚀的双重作用，其中扩散发挥更重要的作用。相比于未包埋的大米ace抑制肽，大米ace抑制肽微胶囊具有较好的缓释效果。

(5)微胶囊的稳定性：图3为显示了大米ace抑制肽在室温保存过程中ace抑制活性的变化。在贮藏过程中，未包埋的大米蛋白肽的ace抑制活性逐渐降低，而大米ace抑制肽微胶囊表现出良好的稳定性。贮藏60天后，与未包埋的大米ace抑制肽相比，大米蛋白肽的ace抑制活性提高了54.8％。

实施例2

大米ace抑制肽微胶囊的制备方法如下：

(1)大米蛋白的制备：大米粉碎按200目过筛后，按料液比1:10(w/v)加入浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液，常温搅拌2h，4000r/min下离心20min，取上清液后，调节ph＝3，静置沉淀0.5h,再次在4000r/min下离心20min，取沉淀。用清水多次冲洗沉淀，-60℃冷冻干燥后，获得大米蛋白。

(2)大米ace抑制肽的制备：取步骤(1)制得的大米蛋白与蒸馏水0.04g/ml的比例配制成悬浮液，悬浮液中添加用量为2000u/g的胰蛋白酶,调节反应体系酶解温度为30℃和ph值为9，酶解6h后，沸水浴加热10min后灭酶，冷却至室温后，8000r/min下离心20min，取上清酶解液，-60℃冷冻干燥后得到大米ace抑制肽，将大米ace抑制肽作为芯材。

(3)壁材溶液的制备：称取10g海藻酸钠，加入1000ml的蒸馏水，搅拌溶解，配置成质量浓度为1.0％(w/v)的海藻酸钠溶液，在55℃的恒温水浴锅中，磁力搅拌3h至完全胀溶，作为壁材。

(4)芯材和壁材混合液的制备：向步骤(3)的海藻酸钠溶液中加入5g大米ace抑制肽和3g蔗糖脂肪酸酯，搅拌均匀后，于50℃保温备用。

(5)固化液的制备：取10g氯化钙，加入蒸馏水1000ml，配成质量浓度为1％(w/v)的氯化钙固化液。

(6)造粒与干燥：将步骤(4)所得的混合溶液通过蠕动泵滴入步骤5配制的氯化钙溶液中，控制流速为10rpm，在操作温度为40℃下发生凝胶化反应。过程中保持磁力搅拌，固化0.5h后，抽滤除去残留的氯化钙和未被包埋的ace抑制肽，-60℃冷冻干燥后获得微胶囊产品。

实施例2制备的大米ace抑制肽微胶囊也具有同上述实施例1中的缓释效果和稳定性。

实施例3

大米ace抑制肽微胶囊的制备方法如下：

(1)大米蛋白的制备：大米粉碎按200目过筛后，按料液比1:15(w/v)加入浓度为1.0mol/l的氢氧化钠溶液，常温搅拌6h，4000r/min下离心20min，取上清液后，调节ph＝6，静置沉淀2h,再次在4000r/min下离心20min，取沉淀。用清水多次冲洗沉淀，-60℃冷冻干燥后，获得大米蛋白。

(2)大米ace抑制肽的制备：取步骤(1)制得的大米蛋白与蒸馏水按0.16g/ml的比例配制成悬浮液，悬浮液中添加用量为6000u/g的胰蛋白酶，,调节反应体系酶解温度为50℃和ph值为7，酶解4.5h后，沸水浴加热10min后灭酶，冷却至室温后，8000r/min下离心20min，取上清酶解液，-60℃冷冻干燥后得到大米ace抑制肽，将大米ace抑制肽作为芯材。

(3)壁材溶液的制备：称取20g海藻酸钠，加入1000ml的蒸馏水，配置成质量浓度为2.0(w/v)的海藻酸钠溶液，在50℃的恒温水浴锅中，磁力搅拌2.5h至完全胀溶，作为壁材。

(4)芯材和壁材混合液的制备：向步骤(3)的海藻酸钠溶液中加入4g大米ace抑制肽和1.5g蔗糖脂肪酸酯，搅拌均匀后，于50℃保温备用。

(5)固化液的制备：取40g氯化钙，加入蒸馏水1000ml，配成质量浓度为4％(w/v)的氯化钙固化液。

(6)造粒与干燥：将步骤(4)所得的混合溶液通过蠕动泵滴入步骤5配制的氯化钙溶液中，控制流速为8rpm，在操作温度为60℃下发生凝胶化反应。过程中保持磁力搅拌，固化1h后，抽滤除去残留的氯化钙和未被包埋的ace抑制肽，-60℃冷冻干燥后获得微胶囊产品。

实施例3制备的大米ace抑制肽微胶囊也具有同上述实施例1中的缓释效果和稳定性。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应当指出，凡围绕本发明原理进行的若干改进，也视为本发明的保护范围。