一种基于巴旦木分离蛋白的Pickering乳液及其制备方法和应用

本发明涉及巴旦木蛋白加工，特别涉及一种基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，人们越来越注重健康的生活方式，姜黄素、β-胡萝卜素、虾青素等活性成分因其优异的健康益处备受关注。其中β-胡萝卜素是一种在许多水果和植物中发现的植物色素，强自由基清除能力赋予其多种生物作用，如改善视力、增强免疫、抗炎、降高血压和抗癌等。但是在食品加工和储存过程中，热处理、紫外线辐射和氧气等各种条件均会对其活性带来影响，此外低水溶性、口服生物利用率低等问题更是为其在食品中的应用带来挑战。

2、pickering乳液是一种可靠的实现生物活性成分稳态化的手段，被广泛应用于食品、化妆品、制药和清洁行业。作为热力学不稳定体系，pickering乳液需要使用稳定剂以达到长期稳定的效果。目前的研究中，稳定剂常用无机颗粒(二氧化硅、碳酸钙和石墨烯等)和有机颗粒(大豆蛋白、玉米醇溶蛋白、纤维素纳米晶体和壳聚糖等)。与无机颗粒相比，蛋白质作为天然两亲性聚合物既可以稳定乳液，同时还具有绿色安全、来源广泛、良好的生物相容性、生物降解性、高营养价值和作为食品成分的高度接受性等优点。此外，由于人们对动物蛋白安全性的担忧，植物蛋白成为动物蛋白的首选替代品。

3、巴旦木是一种营养丰富的食物，富含脂质和蛋白质，作为一种重要的食品加工生产原料，巴旦木具有血脂调节、降低胆固醇的吸收、减少心脑血管疾病的发生、抗氧化和控制体重等功效。巴旦木粕是提油工业的副产品，含有超过50％的蛋白质，是一种潜在的优质植物蛋白来源。巴旦木蛋白主要由球蛋白和白蛋白组成，而谷蛋白和醇溶蛋白仅占一小部分。此外，巴旦木蛋白具有良好的乳化性、起泡性和持油性，可作为动物蛋白替代品，在食品补充剂和功能性食品等领域具有很高的开发价值。但是，目前巴旦木粕多用来做饲料、肥料或者被直接丢弃，造成极大的资源浪费和生态污染，且由于巴旦木蛋白在酸性环境下的溶解度较差，这限制了其在食品工业的应用。

4、ph偏移是食品工业生产及日常生活中常用的食品处理方法之一，它通过将蛋白放置于极端酸碱环境中，经过展开和重折叠两个过程，使蛋白质处于一种“熔融态”，显著改善蛋白质的溶解度和乳化性，具有操作简单、经济有效和绿色环保等优点。糖基化是一种广泛使用的蛋白质改性方法，但是传统糖基化改性具有反应时间长、接枝程度低等问题。单一的改性手段应用效果有限。目前，通过ph偏移结合糖基化协同改性巴旦木蛋白的研究还未见报道。

技术实现思路

1、本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液的制备方法。

2、本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液。

3、本发明的再一目的在于提供所述基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液的应用。

4、本发明的目的通过下述技术方案实现：

5、一种基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：

6、(1)ph偏移处理巴旦木分离蛋白：将巴旦木蛋白加入到水中，搅拌溶解后调节ph值至10.0～12.0，然后在室温下静置进行ph偏移处理，处理完成后再将ph调回至中性，并加入终浓度为50mmol/l的nacl溶液，冻干，得到改性后的巴旦木蛋白；

7、(2)糖基化改性：将步骤(1)中得到的改性后的巴旦木蛋白溶解到水中，然后加入糖类物质，搅拌混合均匀后置于4℃冰箱过夜进行水合反应，再将ph值调至8.0并密封置于80±5℃条件下进行糖基化反应，待反应结束后采用冰浴终止反应，冷冻干燥，得到巴旦木蛋白糖基化产物；其中，糖类物质为葡萄糖、乳糖和麦芽糊精中的至少一种；

8、(3)制备负载β-胡萝卜素的pickering乳液：将步骤(2)中得到的巴旦木蛋白糖基化产物溶解到水中，调节ph值至7.0，搅拌后过夜进行水合反应，得到水相；将β-胡萝卜素加入到玉米油中，于60±5℃下避光水浴搅拌混合均匀，得到油相；然后将水相和油相混合后经均质处理，得到负载β-胡萝卜素的pickering乳液，即所述基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液。

9、步骤(1)中所述的巴旦木蛋白优选为通过如下方法制备得到：将脱脂巴旦木粉加入到水中，于ph9.0、45±5℃条件下搅拌提取，提取后离心取上清液并调节ph值至4.5，然后离心取沉淀，再将沉淀复溶于水中并调节ph值至中性，经透析、冻干，得到巴旦木蛋白冻干粉。

10、所述的脱脂巴旦木粉与水的固液比优选为1:10(g/ml)。

11、所述的水优选为去离子水。

12、所述的搅拌提取的时间为1～3h；优选为2h。

13、所述的离心的条件为：8000rpm条件下离心20min。

14、所述的透析为采用截留分子量为3500da的透析袋进行透析；优选为采用截留分子量为3500da的透析袋透析2天。

15、步骤(1)、(2)和(3)中所述的水优选为去离子水。

16、步骤(1)中所述的搅拌溶解的时间优选为2h。

17、步骤(1)中所述的调节ph值为采用naoh溶液进行调节；优选为采用2mol/l的naoh溶液进行调节。

18、步骤(1)中所述的调节ph值优选为调节ph值至12。

19、步骤(1)中所述的室温下静置的时间优选为1h。

20、步骤(1)中，所用的nacl溶液的浓度优选为1mol/l。

21、步骤(1)中，加入nacl溶液后形成的体系中，改性后巴旦木蛋白的终浓度为质量百分比2％。

22、步骤(2)中所述的改性后的巴旦木蛋白和糖类物质的质量比为1:1。

23、步骤(2)中所述的水的用量为按每克巴旦木蛋白配比25～30ml水计算；优选为按每克巴旦木蛋白配比25ml水计算。

24、步骤(2)中所述的搅拌的时间优选为3h。

25、步骤(2)中所述的糖基化反应的时间为0～2h(不包括0)；优选为0.5h。

26、步骤(3)中所述的水相中的巴旦木蛋白糖基化产物的浓度为质量百分比2％。

27、步骤(3)中所述的搅拌的时间均为2h。

28、步骤(3)中所述的油相中的β-胡萝卜素的浓度为质量百分比0.1％。

29、步骤(3)中所述的水相和油相的体积比为1:1。

30、步骤(3)中所述的均质处理包括预均质和高压均质；其中，所述的预均质的条件为：20000rpm剪切1min；所述的高压均质的条件为：60mpa下循环2次。

31、所述的预均质优选为采用手持均质机高速进行预均质。

32、所述的高压均质优选为采用高压微射流均质机进行高压均质。

33、一种基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液，通过上述任一项所述的方法制备得到。

34、所述的基于巴旦木分离蛋白的pickering乳液在食品工业中的应用。

35、本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

36、(1)本发明以脱脂后的巴旦木蛋白为原料，通过ph偏移处理结合糖基化协同改性巴旦木分离蛋白；然后将β-胡萝卜素加入玉米油中，60℃避光水浴搅拌2h使其充分溶解；最后将含有β-胡萝卜素的油相与含有改性巴旦木分离蛋白的水相混合均匀，通过高速剪切和高压均质得到均匀稳定的乳液；该方法提高了巴旦木蛋白的乳化性能，以及通过包埋β-胡萝卜素以提升其生物活性，所制备的负载β-胡萝卜素的乳液的包封率和生物利用率高，具有优异的稳定性和缓释效果。

37、(2)本发明通过ph偏移结合糖基化协同改性巴旦木蛋白，与未处理蛋白和单一改性巴旦木蛋白相比，协同改性巴旦木蛋白稳定的乳液具有更小的乳液液滴尺寸、更高的乳化稳定性和抗氧化性。

38、(3)本发明为β-胡萝卜素提供了一种包埋递送载体，其包封效果好、生物利用率高，可以有效提高β-胡萝卜素的稳定性，实现β-胡萝卜素的缓释递送。

39、(4)本发明所使用的原料蛋白营养价值高、安全无毒害，制备工艺简单经济、绿色安全，适用于食品工业应用。