大豆肽-姜黄素纳米颗粒的构建及其微囊化的研究

发布时间：2020-07-01 21:12

【摘要】：大豆蛋白水解物(SPH)具有多种优异的营养价值和生理活性,然而令人难以接受的苦味以及较强的吸湿性限制了其在饮料等食品上的应用。研究表明,一些蛋白水解物可与生物活性成分通过疏水等非共价相互作用形成稳定的复合物。鉴于苦味的产生主要归因于具有高疏水性的肽。本研究拟利用疏水多酚姜黄素(Curcumin,Cur)与SPH的疏水相互作用,部分掩蔽其疏水苦味残基的暴露,并结合微胶囊技术进一步包埋获得低苦味的SPH微胶囊产品,研究其相关理化性质,并以其为原料,开发一种风味良好、性状稳定的功能性固体饮料,拓宽SPH在食品工业中的应用。研究主要结论如下:(1)利用蛋白水解物的自组装能力构建了大豆肽基姜黄素纳米颗粒,并表征其胶体性质,评价其脱苦效果。采用碱性蛋白酶(Alcalase)制备SPH,研究发现,蛋白酶解液具有较高的水解度和令人难以接受的苦味,其苦味主要受疏水肽含量的强烈影响。蛋白水解物对Cur有较高的荷载能力,在显著增加Cur水溶性的同时,显著降低了其苦味。较小的粒径和较高的电位值表明纳米颗粒具有较好的物理稳定性。荧光与红外光谱结果表明,蛋白水解物与Cur之间的疏水相互作用可以部分屏蔽疏水氨基酸残基,这可能成为降低蛋白水解物苦味的有效手段。(2)以SPH和SPH-Cur纳米颗粒为芯材,热处理大豆蛋白(SPI)和大豆多糖(SSPS)为复合壁材,通过喷雾干燥技术制备SPH微胶囊,评价微囊化脱苦效果及其产品性质。SPH微胶囊在中性条件下(pH 7.0)的蛋白水解物包埋率显著高于酸性条件(pH 4.5),其受壁材种类,芯壁比的强烈影响。固定微胶囊的芯壁比为1/4,壁材比(SPI/SSPS)为2:1,微胶囊具有最好的包埋效果:包埋率为50.92%、苦味降低2.68倍,吸湿性降低1.61倍。微胶囊呈球型,表面光滑、连续,无孔洞或裂缝。较高的包埋率可能主要归因于SPI和SSPS复合壁材构建的核壳双层结构。红外分析结果表明SPI与SPSS之间发生了静电相互作用。与SPH微胶囊产品相比,SPH-Cur微囊化产品的包埋率显著提高且苦味显著降低。在储存过程中,两种微胶囊吸湿性较SPH显著降低,复溶后均具有较小的粒径与较大的电位,说明其具有良好的物理稳定性。Cur的加入使SPH微胶囊的抗氧化性显著提高,并具有良好的热稳定性和消化稳定性,这将提升SPH微胶囊产品作为功能性配料的产品竞争力。(3)以苦味值和吸湿性较小的SPH微胶囊和SPH-Cur微胶囊为原料,通过添加调味剂研发满足感官需要和性状稳定固体饮料。研究表明,蔗糖和膳食纤维添加量为影响饮料风味的主要因素,麦芽糊精添加量为次要因素。与SPH固体饮料相比,SPH微胶囊固体饮料拥有更好的感官评分。饮料具有最佳风味感官评分的配方:(a)SPH微胶囊固体饮料:蔗糖、膳食纤维以及麦芽糊精添加量分别为25%、35%和3.75%;(b)SPH-Cur微胶囊固体饮料各调味剂对应的添加量分别为25%、50%和3.75%。高温高湿储存30d后,与SPH固体饮料比,两种微胶囊固体饮料的DE*值处于微小到中等,肉眼观察不到色泽变化,在应用中可接受。固体饮料呈粉末状,不粘连结块或液化,具有低吸湿性和高复溶率(90%)。风味感官评分值分布在80-100分之间,口味柔和、无苦涩味,储存稳定性好。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS278
【图文】：

路线图,路线图,固体饮料,苦味

华南理工大学硕士学位论文（3）以上述研究中苦味和吸湿性均较小的微胶囊为原料，将其与蔗糖、膳食纤维和麦芽糊精以一定的比例进行混合调配制成固体饮料，并对其进行感官评定，研究调味剂对 SPH 固体饮料风味的影响，得出最优的配方，并表征其在高温高湿储藏条件下的色泽、溶解率、苦味以及吸湿性的变化。

苦味,水解度,酶解时间,异丁醇

图 2-1 4%SPI 在不同酶解时间的水解度（A）和苦味（B）变化Figure 2-1 Degree of hydrolysis (A) and bitterness (B) of 4% SPI at different hydrolysis times为了进一步分析 SPH 组成及疏水性对其苦味的影响，本章采用异丁醇萃取方法将SPH 分离出水相蛋白水解物（WPH）和醇相蛋白水解物（APH），并分析其理化性质及其苦味，试图初步建立蛋白水解物疏水性及苦味的相关性。不同蛋白水解物的 SEC 图谱如图 2-2 所示。由该图可知，WPH、SPH 与 APH 随着保留时间的延长，其吸收强度无明显变化；但 WPH 的小分子量（<1000Da）会更多一些。这可能由于游离氨基酸分子量较小，不易被异丁醇萃取，因此仍有部分游离氨基酸残留在 WPH 中[102]。这表明通过异丁醇萃取高浓度的 SPH，该制备过程可能对其分子量的变化影响不大。

【参考文献】