一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒及其制备方法和应用

本发明涉及一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒及其制备方法和应用，属于食品保鲜。

背景技术：

1、香芹酚(carvacrol，car)，又名2-甲基-5-异丙基苯酚，是许多芳香植物精油中主要的单萜酚类化合物。car具有很强的抗氧化性、抗菌活性以及抗癌和一系列其他生物活性，由于其良好的生物学性能，被美国食品和药物管理局公认为是安全的，并获得欧盟委员会的批准，可广泛应用于食品和药品等领域。因此car是研究最深入的天然食品防腐剂之一。香芹酚挥发性高，水溶性差，对光、热具有敏感性，很容易被温度、光和氧气等外部因素分解和氧化。另外，香芹酚高亲脂性的特点虽然有助于增强其抑菌效果，但也使其不溶于水，导致应用被严重限制。

2、现有技术中，cn115844007a公开了一种负载香芹酚的玉米醇溶蛋白基纳米颗粒及其制备方法，其制备过程需要进行加热和沸水浴，操作复杂，所得纳米颗粒的pdi较大，分散性较差；cn111449187b公开了一种布氏乳杆菌s-层蛋白修饰的香芹酚β-环糊精脂质体及其制备方法和抗菌用途，其制备过程中需使用有机溶剂，对s.aureus的mic较大，对car的包封率交低；孙韬等公开的香芹酚纳米脂质体的制备及抑菌性能，其制备得到颗粒粒径和对s.aureus和e.coli的抑菌圈均较大。在现有的制备技术中，或者在制备过程中需要进行加热处理且需要冷却并等待过夜，制备过程耗时偏长。或者大多需要在制备过程中添加有机溶剂，不够绿色环保。或需要进行高温以及长时间的加热，不够便捷。同时制得的颗粒粒径和pdi较大，抑菌效果较差。急需开发一种方便快捷、绿色环保的制备蛋白质-香芹酚纳米颗粒方法，同时得到颗粒小，抑菌效果好的蛋白质-香芹酚纳米颗粒，以更好的应用于实际应用中。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的第一目的提供一种一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒，本发明的第二目的是提供一种该抑菌纳米颗粒的制备方法，本发明的第三目的是提供该抑菌纳米颗粒在鱼肉保鲜中的应用。

2、技术方案：本发明的一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、(1)将卵清蛋白(ova)溶于去离子水中搅拌水合，调节溶液ph，继续搅拌以诱导卵清蛋白展开，得到卵清蛋白溶液；

4、(2)在卵清蛋白溶液中逐滴加入香芹酚搅拌反应，超声处理使香芹酚与卵清蛋白充分反应，继续搅拌，调节ph值，静置使蛋白质重新折叠，得到抑菌纳米颗粒溶液。

5、进一步地，步骤(1)中，所述卵清蛋白溶液的浓度为1-3％，优选1％。

6、进一步地，步骤(1)中，所述搅拌水合的温度为室温，所述搅拌水合的时间为3-6h，优选3h。

7、进一步地，步骤(1)中，所述调节溶液ph采用naoh溶液调节。

8、进一步地，步骤(1)中，所述naoh溶液的浓度为2-4mol/l，优选2mol/l。

9、进一步地，步骤(1)中，所述ph为9.0-12.0，优选ph为12.0。

10、进一步地，步骤(1)中，所述继续搅拌的时间为1-3h，优选1h。

11、进一步地，步骤(2)中，所述卵清蛋白与香芹酚的质量比为8-1:1，优选4:1。

12、进一步地，步骤(2)中，所述搅拌反应的温度为室温，所述搅拌反应的时间为0.5-2h，优选1h。

13、进一步地，步骤(2)中，所述超声处理时，采用冰浴以防止过热，超声处理的变幅杆直径为10mm，超声处理的深度1cm，超声处理的频率为20khz，超声处理的脉冲宽度为开5s关5s。

14、进一步地，步骤(2)中，所述超声处理时，超声功率为300-600w，超声时间为5-20min

15、进一步地，步骤(2)中，继续搅拌的时间为30–60min，优选30min。

16、进一步地，步骤(2)中，所述调节ph值采用hcl溶液调节。

17、进一步地，步骤(2)中，所述hcl溶液的浓度为2-4mol/l，优选2mol/l。

18、进一步地，步骤(2)中，所述ph为6.5–7.5，优选7.0。

19、进一步地，步骤(2)中，所述静置的温度为室温，所述静置的时间为1-3h，优选1h。

20、本发明所述制备方法得到的抑菌纳米颗粒。

21、本发明还包括所述的抑菌纳米颗粒在鱼肉保鲜中的应用。

22、进一步地，将鱼肉在权利要求7所述的抑菌纳米颗粒溶液中浸泡1min以上。

23、本发明提供了一种简便的纳米颗粒制备方法，能够递送香芹酚等疏水性生物活性物质，并提升香芹酚的抑菌活性和鱼肉保鲜效果。利用超声辅助ph漂移处理在改变卵清蛋白结构的基础上包埋香芹酚，目的是提升香芹酚的环境稳定性，整个制备方法及流程不涉及有机化学试剂，过程方便快捷，原材料来源广泛且不需要昂贵的仪器设备。

24、本发明ph漂移法通过改变蛋白质表面电荷的大小，使蛋白的空间结构发生变化。它将蛋白质置于极端碱性或酸性ph值下，然后将蛋白质溶液调整到中性环境，使其发生完全或部分展开并重新折叠的过程。超声处理通过空化和局部热效应等对蛋白质结构进行改变。超声波可以诱发由气泡的产生和突然破裂引起的声空化，空化气泡的快速形成和剧烈破裂使液体中发生一系列物理化学效应，对蛋白质分子的结构造成破坏。

25、本发明在ph漂移的基础上辅助以超声处理，进一步增加了蛋白质的展开并重新折叠的程度，使蛋白质结构进一步改变，同时在ph漂移的去折叠过程中辅助以超声处理，结合疏水物质香芹酚，随着蛋白质的重新折叠而被包封在其内部形成纳米颗粒，

26、本发明应用超声辅助ph漂移制备纳米颗粒，可见实验步骤的创造性与独特性，并将其用于鱼肉保鲜，具有一定的应用价值。

27、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

28、(1)本发明的纳米颗粒制备方法操作简便，所获得的纳米颗粒粒径小，分散性好，电位较高，包封率达到88.94±1.87％，制备过程绿色安全且成本低廉。

29、(2)本发明制备的纳米颗粒具有良好的抑菌活性，能显著减少香芹酚的使用量。

技术特征：

1.一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述卵清蛋白溶液的浓度为1-3％，所述搅拌水合的温度为室温，所述搅拌水合的时间为3-6h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述调节溶液ph采用naoh溶液调节，所述naoh溶液的浓度为2-4mol/l，所述ph为9.0-12.0，所述继续搅拌的时间为1-3h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述卵清蛋白与香芹酚的质量比为8-1:1，所述搅拌反应的温度为室温，所述搅拌反应的时间为0.5-2h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述超声处理时，超声功率为300-600w，超声时间为5-20min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，继续搅拌的时间为30-60min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述调节ph值采用hcl溶液调节，所述hcl溶液的浓度为2-4mol/l，所述ph为6.5-7.5，所述静置的温度为室温，所述静置的时间为1-3h。

8.权利要求1-7任一项所述制备方法得到的抑菌纳米颗粒。

9.权利要求8所述的抑菌纳米颗粒在鱼肉保鲜中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将鱼肉在权利要求7所述的抑菌纳米颗粒溶液中浸泡1min以上。

技术总结
本发明公开了一种用卵清蛋白包埋香芹酚的抑菌纳米颗粒及其制备方法和应用，该方法利用超声辅助pH漂移处理，通过改变蛋白质表面电荷的大小，使蛋白的空间结构发生变化，将蛋白质置于极端碱性或酸性pH值下，再将蛋白质溶液调整到中性环境，使其发生完全或部分展开并重新折叠的过程。超声处理通过空化和局部热效应等对蛋白质结构进行改变，所制备的纳米颗粒提升了香芹酚的环境稳定性，整个制备方法及流程不涉及有机化学试剂，制备过程方便快捷，绿色安全原材料来源广泛且不需要昂贵的仪器设备，成本低廉。所获得的纳米颗粒粒径小，分散性好，电位较高，包封率达到88.94±1.87％，具有良好的抑菌活性，能显著减少香芹酚的使用量。

技术研发人员：饶胜其,虞一晟,杨振泉,杨明,陆裕红,贾曹辰,杭锋,陆湘宁
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15