一种具有pH响应特性的大豆蛋白凝胶的制备方法

文档序号:9610869阅读:653来源:国知局
一种具有pH响应特性的大豆蛋白凝胶的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品蛋白质加工技术,主要涉及一种具有pH响应特性的大?蛋白凝胶的制备方法。
【背景技术】
[0002]智能型凝胶是指对外界环境的改变有膨胀或者收缩响应的凝胶,它可以对很多参数作出响应。pH响应凝胶是智能型凝胶的一种,具有一定比例易水解或者易质子化的基团。外界环境的pH发生变化时,凝胶与溶剂间的解离平衡被破坏,导致凝胶内外的离子浓度发生变化,凝胶与溶剂的相互作用改变,使得凝胶网络的交联点数量减少,加强了凝胶与溶剂的相互作用力,凝胶的网络结构变化,引起凝胶的溶胀。由于pH响应凝胶具有pH响应性,它的微形态和结构会随着pH的变化有所改变,所以可用于药物释放、化学分离、化学智能开关等方面。
[0003]pH响应凝胶可以使包埋的物质免受外界不良pH的影响,以保护食品成分原有的特性,提高其在加工时的稳定性等。活性菌、活性酶等具有生物活性的物质,容易受到外界环境的影响发生失活,丧失生理功能,利用pH响应凝胶将其包埋,可以避免其与外界直接接触。
[0004]以往的研究都是以高分子聚合物为基础的pH响应蛋白凝胶的制备,该类物质欠缺安全性,有的甚至是有毒物质,在应用方面具有一定的瓶颈。完全以天然以及安全的原料制备的pH响应凝胶制得的研究十分急切。
[0005]以大豆分离蛋白为原始材料,利用乙二胺四乙酸酐将大豆分离蛋白改性,以葡萄糖酸内酯为交联剂制备改性大豆分离蛋白凝胶,所用原材料均为食品级安全材料,且可以作为营养物质被人体吸收利用,具有更好的实用性。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是,以大豆分离蛋白为原始材料,利用乙二胺四乙酸酐将大豆分离蛋白改性,以葡萄糖酸内酯为交联剂制备改性大豆分离蛋白凝胶,所用原材料均为食品级安全材料,且可以作为营养物质被人体吸收利用,具有更好的实用性。
[0007]本发明的产品及制备方法如下:
[0008]—种具有pH响应特性的大豆蛋白凝胶的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)称取一定量的大豆分离蛋白,配制成3%水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至10?12,在温度为55?75°C的恒温水浴中搅拌预热20?50分钟,得到预处理的大豆分离蛋白溶液;(2)在保持体系pH1?12的条件下,向步骤(1)得到的预处理的大豆分离蛋白溶液中,添加0.1?0.5%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为1?3h,得到酰化改性大豆分离蛋白溶液;(3)取一定量由步骤(2)得到的酰化改性大豆分离蛋白溶液,室温搅拌10分钟,搅拌速度为800?1200rpm,加入0.8?1.6%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置一夜;(4)将由步骤(3)得到的酰化改性大豆分离蛋白凝胶置于干燥箱中,40°C干燥一夜,得到干燥样品;(5)配制不同pH值的缓冲溶液,将制备好的大豆分离蛋白凝胶样品,分别放置于pH2、4、6、8、10、12的缓冲溶液中,用湿滤纸吸取凝胶表面的水分称重,计算溶胀率,得到不同pH缓冲溶液下酰化改性大豆分离蛋白凝胶溶胀率,用以分析凝胶的pH值响应性。
[0009]所述的大豆蛋白酰化改性条件参数优化为:配制3%大豆蛋白水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至12,在温度为65°C的恒温水浴中搅拌预热30分钟;在保持体系pH 12的条件下,添加0.3%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为2h。
[0010]所述的交联条件参数优化为:将酰化改性大豆分离蛋白溶液室温搅拌10分钟,搅拌速度为lOOOrpm,加入1.2%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置过夜。
[0011]本发明最终产品内容物特点:以大豆分离蛋白为原始材料,利用乙二胺四乙酸酐将大豆分离蛋白改性,以葡萄糖酸内酯为交联剂制备酰化改性大豆分离蛋白凝胶,酰化大豆分离蛋白上的羧基使凝胶具有pH响应性,即在pH2?4的胃酸条件下,凝胶呈收缩状态,在PH7左右的肠道条件下呈膨胀状态,能够实现凝胶中包埋活性成份的肠道有效定位释放。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的工艺流程图;
[0013]图2是大豆分离蛋白和改性大豆分离蛋白红外光谱图;
[0014]图3是不同浓度葡萄糖酸内酯(⑶L)对酰化大豆蛋白凝胶在不同pH下溶胀(SR)结果图;
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图来对具体实施例来进一步描述。
[0016]—种具有pH响应特性的大豆蛋白凝胶的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)称取一定量的大豆分离蛋白,配制成3%水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至10?12,在温度为55?75°C的恒温水浴中搅拌预热20?50分钟,得到预处理的大豆分离蛋白溶液;(2)在保持体系pH1?12的条件下,向步骤(1)得到的预处理的大豆分离蛋白溶液中,添加0.1?0.5%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为1?3h,得到酰化改性大豆分离蛋白溶液;(3)取一定量由步骤(2)得到的酰化改性大豆分离蛋白溶液,室温搅拌10分钟,搅拌速度为800?1200rpm,加入0.8?1.6%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置一夜;(4)将由步骤(3)得到的酰化改性大豆分离蛋白凝胶置于干燥箱中,40°C干燥一夜,得到干燥样品;(5)配制不同pH值的缓冲溶液,将制备好的大豆分离蛋白凝胶样品,分别放置于pH2、4、6、8、10、12的缓冲溶液中,用湿滤纸吸取凝胶表面的水分称重,计算溶胀率,得到不同pH缓冲溶液下酰化改性大豆分离蛋白凝胶溶胀率,用以分析凝胶的pH值响应性。
[0017]所述的大豆蛋白酰化改性条件参数优化为:配制3%大豆蛋白水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至12,在温度为65°C的恒温水浴中搅拌预热30分钟;在保持体系pH 12的条件下,添加0.3%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为2h。
[0018]所述的交联条件参数优化为:将酰化改性大豆分离蛋白溶液室温搅拌10分钟,搅拌速度为lOOOrpm,加入1.2%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置过夜。
[0019]实施例1
[0020](1)称取一定量的大豆分离蛋白,配制成3%水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至10,在温度为55°C的恒温水浴中搅拌预热20分钟,得到预处理的大豆分离蛋白溶液。
[0021](2)在保持体系pH1的条件下,向步骤⑴得到的预处理的大豆分离蛋白溶液中,添加0.1%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为lh,得到酰化改性大豆分离蛋白溶液。
[0022](3)取一定量由步骤(2)得到的酰化改性大豆分离蛋白溶液,室温搅拌10分钟,搅拌速度为800rpm,加入0.8%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置一夜。
[0023](4)将由步骤(3)得到的酰化改性大豆分离蛋白凝胶置于干燥箱中,40°C干燥一夜,得到干燥样品。
[0024](5)配制不同pH值的缓冲溶液,将制备好的大豆分离蛋白凝胶样品,分别放置于pH2、4、6、8、10、12的缓冲溶液中,用湿滤纸吸取凝胶表面的水分称重,计算溶胀率,得到不同pH缓冲溶液下酰化改性大豆分离蛋白凝胶溶胀率,用以分析凝胶的pH值响应性。
[0025]实施例2
[0026](1)称取一定量的大豆分离蛋白,配制成3%水溶液,搅拌均匀,用1.0mol/L的NaOH溶液将其pH值调至11,在温度为65°C的恒温水浴中搅拌预热20分钟,得到预处理的大豆分离蛋白溶液。
[0027](2)在保持体系pHll的条件下,向步骤⑴得到的预处理的大豆分离蛋白溶液中,添加0.1%的乙二胺四乙酸酐进行酰化反应,反应时间为lh,得到酰化改性大豆分离蛋白溶液。
[0028](3)取一定量由步骤(2)得到的酰化改性大豆分离蛋白溶液,室温搅拌10分钟,搅拌速度为800rpm,加入0.8%的葡萄糖酸内酯为交联剂,继续搅拌15min,然后在4°C下放置一夜。
[0029](4)将由步骤(3)得到的酰化改性大豆分离蛋白凝胶置于干燥箱中,40°C干燥一夜,得到干燥样品。
[0030](5)配制不同pH值的缓冲溶液,将制备好的大豆分离蛋白凝胶样品,分别放置于pH2、4、6、8、10、12的缓冲溶液中,用湿滤纸吸取凝胶表面的水分称重,计算溶胀率,得到不同pH缓冲溶液下酰化改性大豆分离蛋白凝胶溶胀率,用以分析凝胶的pH值响应性。
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