一种蛋白质为关键的南极磷虾油可食用产品

文档序号：25279423发布日期：2021-06-01 17:25阅读：345来源：国知局

本发明属于制备高内相pickering乳液的技术领域，涉及一种蛋白质为关键的新型南极磷虾油可食用产品，具体涉及一种仅由蛋白质稳定的包裹南极磷虾油的高内相pickering乳液(水包油型)及其制备方法。

背景技术：

南极磷虾油作为一种新型的海洋功能性油脂，含有丰富的营养成分，包括磷脂、epa、dha、虾青素、维生素a、生育酚等，其中磷脂含量高达39.20％，epa和dha含量在总脂肪酸中的比例高达29.67％，值得注意的是，南极磷虾油的pufa是以磷脂型态结合ω-3(epa、dha)，且磷脂型pufa的生物利用率(南极磷虾磷脂)比甘油三酯型pufa(鱼油)高。南极磷虾油已被证明对人体健康有多种益处，包括抗炎、预防心血管疾病、抗糖尿病、促进大脑功能和抗癌作用。巨大的资源总量与其具有的多样功能特性使得南极磷虾油成为一种非常好的营养食品和保健食品的原料，但由于原油存在浓厚的虾腥味，极高的粘稠度(≤800mpa.s)与较深色泽，不易被消费者接受，限制了其市场发展。针对这一问题，多种南极磷虾油制品应运而生，当前主要的应用形式为磷虾油胶囊，其次是口服液，微胶囊与片剂。上述南极磷虾油产品均属于医疗、保健行业，而在食品行业缺少相关的磷虾油产品。因此开发一款适合于食品行业的新型磷虾油制品是有意义、有前景的。

pickering乳液是指由油水两相均不溶颗粒稳定的乳液，在近二十年内研究发展迅速，蛋白质、多糖等物质均可以作为pickering乳液稳定剂，经过简单乳化步骤便可得到具有优良稳定性的pickering乳液。当o/w型pickering乳液的油相体积分数在低于一定值时(由乳液体系决定)，具有良好的流动性。而在油相体积分数较高时，乳液发生凝胶化，此时乳液形态由液态转变为半固态，失去流动性并获得触变性和假塑性。这种性质广泛应用于日常饮食中，例如番茄酱、蛋黄酱等。传统的高内相乳液一般由大量表面活性剂稳定，存在一定的健康隐患。而由固体颗粒稳定的高内相pickering乳液不含表面活性剂，微量的固体颗粒就能稳定乳液体系，形成粘弹性可调控的凝胶网络结构，使内部油滴具有优良的抗聚结稳定性。此外不同种类的两相不溶性颗粒使其稳定的pickering乳液具有不同的功能特性，例如氧化保护、紫外线保护、环境响应性甚至是电磁特性等。

因此，选择一种绿色无毒、来源广泛的原材料，通过简单易行的制备工艺得到性质稳定、形态规则的南极磷虾油高内相pickering乳液，作为新型可食用南极磷虾油产品以及多样化的功能特性，具有巨大研究意义和市场前景。

技术实现要素：

发明人尝试使用纯天然绿色原材料将液态粘稠的南极磷虾油原油转化为高内相pickering乳液，基于该发明构思，发明人尝试过使用多种真菌类蛋白质，包括竹荪、金针菇、蛹虫草、平菇、香菇、双孢菇、口蘑、杏鲍菇。首先对真菌蛋白质提取得率进行比较，按照本发明提取工艺，竹荪和双孢菇蛋白质的得率较高，另外几种真菌的蛋白质得率较少。进一步的，发明人在以异辛烷为油相的预实验中发现，同样条件下，相比于双孢菇蛋白质，竹荪蛋白质可以获得更优的乳液稳定性，故采用竹荪蛋白质。

本发明使用纯天然绿色原材料(蛋白质)经一步均质法将液态粘稠的南极磷虾油原油转化为一种半固态蛋黄酱类似物，该产品属于由蛋白质稳定的高内相(油相体积分数为80％)pickering乳液(o/w型)，其载油量大，不仅能够显著减淡其虾腥味，改变产品色泽，与蛋黄酱类似的流变特性使之更适合作为一种全新的功能性食品应用。此外，该产品加水稀释经二次均质后，又可转变为更稳定的纳米乳剂。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种蛋白质为关键的南极磷虾油可食用产品，所述的可食用产品为由竹荪蛋白质凝胶颗粒稳定的含南极磷虾油高内相pickering乳液，它是以竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液为水相，以南极磷虾油和大豆油混合物为油相，将水相与油相混合，经过一步高速均质乳化得到稳定的含南极磷虾油高内相pickering乳液。

所述的水相与油相的体积比为1:4。

所述的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液的ph为3或11，蛋白质浓度为0.5％～2％(w/v)；优选的，所述的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液的ph为11，蛋白质浓度为1％(w/v)。

所述的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液是以竹荪蛋白质为原料，将竹荪蛋白质与谷氨酰胺转氨酶(tg酶)进行酶交联后得到竹荪蛋白质凝胶，再经高速剪切机破碎细化得竹荪蛋白凝胶颗粒溶液；其中，谷氨酰胺转氨酶的用量为10～100u/g蛋白，优选为20u/g蛋白。

优选的，所述的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液是由以下方法制得的：取竹荪蛋白质，加入去离子水，使蛋白质浓度为15％(w/v)，高浓度竹荪蛋白质可以更好的在酶作用下形成凝胶块，0～10℃静置过夜使蛋白质完全水化，60～90℃预热10～60min，冷至室温，加入谷氨酰胺转氨酶，30～60℃进行酶交联1～6h，得竹荪蛋白质凝胶，为了增加溶液体积，提高凝胶颗粒的剪切细化效果，加水稀释至蛋白质浓度为5％(w/v)，3000～20000rpm高速剪切1～10min，得到竹荪蛋白凝胶颗粒溶液，再调节蛋白质凝胶颗粒溶液的ph和蛋白质浓度。

更优选的，所述的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液是由以下方法制得的：取竹荪蛋白质，加入去离子水，使蛋白质浓度为15％(w/v)，4℃静置过夜使蛋白质完全水化，85℃预热20min，冷至室温，加入谷氨酰胺转氨酶，50℃进行酶交联1-6h，得竹荪蛋白质凝胶，加水稀释至蛋白质浓度为5％(w/v)，10000rpm高速剪切5min，得到竹荪蛋白凝胶颗粒溶液，再调节蛋白质凝胶颗粒溶液的ph和蛋白质浓度。

所述的竹荪蛋白质是采用碱提酸沉法制得的：以竹荪干粉为原料，经正己烷脱脂得脱脂干粉；脱脂干粉和去离子水的质量体积比为1:10～1:100g/ml，调节ph＝7～10，在温度30～60℃下提取0.5～4h；离心，取上清液，调节上清液ph至2～6，进行酸沉；离心，沉淀即为竹荪粗蛋白；去离子水洗涤竹荪粗蛋白，再加入去离子水分散竹荪粗蛋白，调节ph＝7～10使粗蛋白全部溶解后转移至透析袋进行透析，冷冻干燥，得到竹荪蛋白质。

竹荪干粉的脱脂方法为：竹荪干粉和正己烷按照料液比(质量体积比)为1:2～1:30g/ml混合，在室温下静置2～48h，挥干正己烷，得脱脂干粉。

优选的，竹荪干粉和正己烷的质量体积比为1:10g/ml。

优选的，脱脂干粉和去离子水的质量体积比为1:20g/ml。

碱提后离心的转速是4000rpm，离心时间是10min；所述的酸沉为4℃静置30min；酸沉后离心的转速是4000rpm，离心时间是10min。

所述的透析袋的截留分子量8000～14000d。

所述的南极磷虾油和大豆油混合物是将南极磷虾油与大豆油按照体积比1:9～3:7，优选为2:8搅拌混匀得到的油相。具体的，搅拌的转速为300rpm，搅拌的时间为5min。若南极磷虾油与大豆油体积比超过3:7，如两者体积比为4:6，则无法形成稳定乳液。

本发明的另一个目的是提供所述的蛋白质为关键的南极磷虾油可食用产品的制备方法，包括：以竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液为水相，以南极磷虾油和大豆油混合物为油相，将水相与油相混合，经过一步高速均质乳化得到由竹荪蛋白质凝胶颗粒稳定的含南极磷虾油高内相pickering乳液。

本发明采用1mnaoh溶液或1mhcl溶液调节ph。

所述的高速均质的条件为10000rpm乳化1.5min。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述的蛋白质为关键的南极磷虾油可食用产品为南极磷虾油纳米pickering乳液，它是将由竹荪蛋白质凝胶颗粒稳定的含南极磷虾油高内相pickering乳液加水稀释5～100倍，进行高压均质处理，得到南极磷虾油纳米pickering乳液。

所述的高压均质处理为：使用高压均质机在20～150mpa循环1～10次。

优选的，将由竹荪蛋白质凝胶颗粒稳定的含南极磷虾油高内相pickering乳液加水稀释50倍。

所述的南极磷虾油纳米pickering乳液的粒径在200nm左右。

本发明的有益效果：

1、本发明以南极磷虾油作为研究材料，在不需要添加表面活性剂的情况下，仅用竹荪蛋白质凝胶颗粒、南极磷虾油和大豆油就能制备出油相体积分数高达80％的含南极磷虾油高内相pickering乳液，外观均匀，无油滴析出；颜色为乳黄色，形态为半固态，倒置不流动。

2、通过感官评价表明：含南极磷虾油高内相pickering乳液气味强弱，其虾腥味明显减弱。

3、含南极磷虾油高内相pickering乳液在冷藏温度4℃下贮藏30天，乳液粒径电位无明显变化，外观仍均匀，具有良好的存储稳定性。

4、通过体外模拟消化证实含南极磷虾油高内相pickering乳液能具有更好的油脂的消化效果。

5、在一步高速均质得到含南极磷虾油高内相pickering乳液后，仅需稀释后经高压均质处理即可得到含南极磷虾纳米pickering乳液。

附图说明

图1为ph＝11时竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液照片。

图2为ph＝11时竹荪蛋白质凝胶颗粒粒径分布图z-average(d.nm)：235.3。

图3为ph＝11的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液经冷冻干燥后的sem图。

图4为制备含南极磷虾油高内相pickering乳液油相的原料，其中，a为南极磷虾油，b为大豆油。

图5为实施例5含南极磷虾油高内相pickering乳液，(a)乳化前，(b)乳化后，(c)倒置容器不流动。

图6为ph3下不同水相油相制成的含南极磷虾油高内相pickering乳液的优化结果。

图7为ph11下不同水相油相制成的含南极磷虾油高内相pickering乳液的优化结果。

图8为含南极磷虾油高内相pickering乳液在4℃在贮藏30天的前后变化，(a)存储前，(b)存储后。

图9为含南极磷虾油高内相pickering乳液在4℃在贮藏30天内粒径变化。

图10为含南极磷虾油高内相pickering乳液显微与共聚焦图像。

图11为含南极磷虾油高内相pickering乳液与混合油体外模拟消化试验中游离脂肪酸释放率对比。

图12为含南极磷虾油纳米pickering乳液。

图13为含南极磷虾油纳米pickering乳液的粒径分布图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方法作进一步说明。

实施例1

采用碱提酸沉法提取竹荪蛋白质：以竹荪干粉为原料，按照料液比1:10g/ml加入正己烷，室温静置24h，挥干正己烷得脱脂竹荪干粉；脱脂干粉和去离子水按照质量体积比为1:20g/ml混合，用1mnaoh溶液调节ph＝9，置于恒温水浴震荡器中，震荡速度为140rpm，在温度50℃下提取2.5h；4000rpm离心10min，取上清液，用1mhcl调节上清液ph至4.5，4℃静置30min进行酸沉；4000rpm离心10min，收集酸沉物，沉淀即为竹荪粗蛋白。去离子水洗涤粗蛋白，再加入去离子水，用1mnaoh溶液调节ph为8使粗蛋白全部溶解后转移至透析袋(截留分子量8000-14000d)，透析24h，再经冷冻干燥48h得到竹荪蛋白质。

竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液的制备：取竹荪蛋白质加入去离子水，使蛋白质浓度为15％(w/v)，4℃静置过夜使蛋白质完全水化；蛋白质溶液85℃预热20min，冷至室温，加入谷氨酰胺转氨酶(tg酶)，20u/g蛋白，在温度50℃下进行酶交联4h，得竹荪蛋白质凝胶，加水稀释至蛋白质浓度为5％(w/v)，经高速剪切机(10000rpm，5min)破碎细化得竹荪蛋白凝胶颗粒溶液。

取上述高速剪切后的5％竹荪蛋白凝胶颗粒溶液，用1mnaoh或1mhcl加水调节ph＝11，蛋白质浓度为0.2％，该竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液见图1，溶液澄清透明，无肉眼可见沉淀物。ph＝11时，调节蛋白质浓度为0.5％、1％、2％时，竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液同样澄清透明，无肉眼可见沉淀物。图2为ph＝11时竹荪蛋白质凝胶颗粒粒径分布图，由图可知，竹荪蛋白质凝胶颗粒粒径分布主要在200-300nm范围内，z-average＝235.3nm。将ph＝11的竹荪蛋白质凝胶颗粒溶液冷冻干燥，其sem图见图3，观察到蛋白凝胶颗粒形状为无规则块状，但尺寸不同于上述粒径分布图，这是由于失水后凝胶颗粒重新发生聚集导致的。

含南极磷虾油高内相pickering乳液的制备：取上述高速剪切后的5％竹荪蛋白凝胶颗粒溶液，用1mnaoh或1mhcl加水调节ph＝3，蛋白质浓度为0.5％。取南极磷虾油与大豆油(体积比2:8)，在300rpm下搅拌5min，混合均匀得南极磷虾油-大豆油混合油，即为油相；取1mlph＝3、蛋白质浓度为0.5％的竹荪蛋白凝胶颗粒溶液，加入4ml南极磷虾油-大豆油混合油；采用高速均质器，在转速为10000rpm下均质1.5分钟，得到均匀的乳黄色半固体，即为含南极磷虾油高内相pickering乳液。