CN113951511A - 一种番茄红素高内相乳液的制备方法 - Google Patents

一种番茄红素高内相乳液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种番茄红素高内相乳液的制备方法，属于食品工业技术领域。本发明选用新鲜大豆，根据碱溶酸沉法提取出大豆亲脂蛋白，将蛋白溶于磷酸缓冲液后，将分散液的pH调节至强酸性并调节超声相关参数，对蛋白进行超声辅助酸改性，随后将番茄红素溶于大豆油作为油相，加入蛋白溶液，通过粗均形成包埋番茄红素的高内相乳液。本发明采用超声辅助酸改性亲脂蛋白可提高番茄红素的包封效率，所得高内相乳液可有效提高番茄红素在胃部的稳定性并提高其生物利用率，方法简单，绿色健康，耗能少，为番茄红素的递送提供新思路。

Description

一种番茄红素高内相乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及一种番茄红素高内相乳液的制备方法，属于食品工业技术领域。
背景技术
番茄红素在很大程度上不溶于水且化学性质不稳定，口服生物利用度低，在酸性条件下极不稳定，难以承受恶劣的胃肠环境，不利于人体吸收，为了解决这些问题，需要构建基于乳液的递送***，来提高其稳定性和生物利用度。
近年来，高内相乳液广泛应用于食品领域，与传统乳液相比具有独特的优势，不仅可以运输疏水性生物活性物质，而且由于其高油相含量，油水界面处的密集和厚的颗粒层在液滴周围提供空间物理屏障，使其具有抗逆稳定性为构建输送***提供了基础。同时通过特定食品级颗粒制备的高内相乳液可以达到持续释放和靶向运输功能物质的目的。因此，开发一种新型番茄红素乳液递送体系，以保护番茄红素能抵抗胃部恶劣的酸性环境，使其被人体良好的吸收与利用。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种利用改性亲脂蛋白提高番茄红素生物利用率的高内相乳液制备方法，以达到番茄红素稳定性、生物利用率显著提高的效果。
本发明的技术方案：
一种番茄红素高内相乳液的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，采用碱溶酸沉法提取大豆亲脂蛋白LP，并制备大豆亲脂蛋白LP分散体备用；
步骤二，超声辅助酸改性步骤一制备的大豆亲脂蛋白LP分散体，得到超声辅助酸处理的大豆亲脂蛋白LP溶液；
步骤三，将番茄红素溶解于大豆油中，加入步骤二改性后的大豆亲脂蛋白LP溶液，通过粗均形成包埋番茄红素的高内相乳液。
进一步限定，步骤一的操作过程为：
(1)将新鲜大豆粉碎，使用正己烷脱脂处理3次获得脱脂大豆粉，加热干燥；
(2)将脱脂大豆粉加入蒸馏水中，调节pH值至8，搅拌1h后离心处理20min，取上清液，加入Na2SO4，并使用H2SO4溶液调节pH值至5.8，离心处理20min，取上清液，再使用H2SO4溶液将上清液pH值调节至5.0，在55℃条件下水浴加热15min，加入NaCl溶液后使用NaOH溶液调节pH值至5.5，离心处理20min，沉淀即为大豆亲脂蛋白LP，将大豆亲脂蛋白LP分散在蒸馏水中，透析24h后冻干保存，获得大豆亲脂蛋白LP分散体。
更进一步限定，步骤(1)脱脂处理过程中物料与正己烷的体积比为1:3。
更进一步限定，步骤(1)中干燥处理温度为70℃，时间为2h。
更进一步限定，步骤(1)获得的脱脂大豆粉的氮溶解指数为75％。
更进一步限定，步骤(2)中脱脂大豆粉和蒸馏水的质量体积比为50g:400mL。
进一步限定，步骤二的操作过程为：
将大豆亲脂蛋白LP分散体溶解在磷酸盐缓冲盐水PBS中，在20℃条件下搅拌24h，使用HCl溶液调节pH至2.0，使用FS-2000T超声波细胞破碎仪在冰浴中以20kHz的频率和的0-450W功率进行超声波处理，超声工作时间为4s，间隔时间为2s，总时长为10min，得到超声辅助酸处理的大豆亲脂蛋白LP溶液。
更进一步限定，磷酸盐缓冲盐水PBS的浓度为10mmol/L，pH值为7.0。
进一步限定，步骤三的操作过程为：
将质量分数为0.25％的番茄红素溶解于大豆油中以形成油相，在70℃条件下避光加热1min使得番茄红素充分溶解，将油相缓慢加入大豆亲脂蛋白LP溶液中，在避光条件下，在4000-12000r/min转速下分散2min，获得包埋番茄红素的高内相乳液。
更进一步限定，转速为8000r/min。
本发明具有以下有益效果：
亲脂蛋白是大豆分离蛋白的三种贮藏蛋白之一，占蛋白质含量的31％，富含磷脂，具有优良的生理功能。且亲脂蛋白可以降低脂质氧化速率，用作乳化剂以稳定油水界面并提高脂溶性化合物的稳定性，并且对脂溶性化合物具有较好的包埋效果，但其较高的脂质含量导致较低的溶解度，进而影响其它性质，这就要求将亲脂蛋白进行改性，而超声辅助酸改性是最安全、有效的改性方法，并且超声条件的选择是改性的关键。
本发明选用新鲜大豆，采用碱溶酸沉法提取出大豆亲脂蛋白，将蛋白溶于磷酸缓冲液后，将分散液的pH调节至强酸性并调节超声相关参数，对蛋白进行超声辅助酸改性，随后将番茄红素溶于大豆油作为油相，加入蛋白溶液，通过粗均形成包埋番茄红素的高内相乳液。该方法可以保护番茄红素免受外界环境影响而降解、氧化，进而提高其生物利用率。此外，该方法还具有绿色健康，稳定性好，应用价值高，简单，耗能少等优点。
附图说明
图1为本发明制备高内相乳液的工艺流程图；
图2为不同超声功率获得的高内相乳液的生物可给率和番茄红素稳定性的对比柱状图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：
将一定重量的新鲜大豆粒粉碎，并以1:3的体积比使用正己烷脱脂3次获得脱脂大豆粉，然后将其放在温度为70℃下的烘箱中在干热2h，氮溶解指数被降低至75％。
50g大豆粉加入到400ml蒸馏水里，将pH调至8.0后，搅拌1h后，开始离心，20min后取其上清液，加入Na2SO4浓度为10mM，再用H2SO4将pH调至5.8，离心20min，取出上清液，再用H2SO4将pH调至5.0，再将水浴锅温度调至55℃，放置于水浴锅中加热处理，15min后再从水浴锅中取出，加入NaCl，浓度为50mM，用NaOH调节pH至5.5后离心20min，沉淀即为大豆亲脂蛋白(LP)组分。将LP重新分散、透析24h后冻干保存。
将LP分散体(1.5％w/v)溶解在10mM磷酸盐缓冲盐水(PBS)(pH 7.0)中，并在20℃下磁力搅拌24h。使用1mol/LHCl将分散体的pH值调节至2.0。使用FS-2000T超声波细胞破碎仪在冰浴中以20kHz的频率和的250W功率输出对酸化的LP溶液进行超声波处理10min，工作时间4s，间隔时间2s。最后，得到超声辅助酸处理的LP溶液。将质量分数为0.25％的番茄红素溶解于大豆油中以形成油相(80％，v/v)，在70℃条件下避光加热1min使得番茄红素充分溶解，将油相缓慢加入LP溶液中(8:2)，在避光的条件下分别在4000r/min下高速分散2min，形成负载番茄红素的高内相乳液。
实施例2：
将一定重量的新鲜大豆粒粉碎，并以1:3的体积比使用正己烷脱脂3次获得脱脂大豆粉，然后将其放在温度为70℃下的烘箱中在干热2h，氮溶解指数被降低至75％。
50g大豆粉加入到400ml蒸馏水里，将pH调至8.0后，搅拌1h后，开始离心，20min后取其上清液，加入Na2SO4浓度为10mM，再用H2SO4将pH调至5.8，离心20min，取出上清液，再用H2SO4将pH调至5.0，再将水浴锅温度调至55℃，放置于水浴锅中加热处理，15min后再从水浴锅中取出，加入NaCl，浓度为50mM，用NaOH调节pH至5.5后离心20min，沉淀即为大豆亲脂蛋白(LP)组分。将LP重新分散、透析24h后冻干保存。
将LP分散体(1.5％w/v)溶解在10mM磷酸盐缓冲盐水(PBS)(pH 7.0)中，并在20℃下磁力搅拌24h。使用1mol/LHCl将分散体的pH值调节至2.0。使用FS-2000T超声波细胞破碎仪在冰浴中以20kHz的频率和的350W功率输出对酸化的LP溶液进行超声波处理10min，工作时间4s，间隔时间2s。最后，得到超声辅助酸处理的LP溶液。将质量分数为0.25％的番茄红素溶解于大豆油中以形成油相(80％，v/v)，在70℃条件下避光加热1min使得番茄红素充分溶解，将油相缓慢加入LP溶液中(8:2)，在避光的条件下分别在8000r/min下高速分散2min，形成负载番茄红素的高内相乳液。
实施例3：
将一定重量的新鲜大豆粒粉碎，并以1:3的体积比使用正己烷脱脂3次获得脱脂大豆粉，然后将其放在温度为70℃下的烘箱中在干热2h，氮溶解指数被降低至75％。
50g大豆粉加入到400ml蒸馏水里，将pH调至8.0后，搅拌1h后，开始离心，20min后取其上清液，加入Na2SO4浓度为10mM，再用H2SO4将pH调至5.8，离心20min，取出上清液，再用H2SO4将pH调至5.0，再将水浴锅温度调至55℃，放置于水浴锅中加热处理，15min后再从水浴锅中取出，加入NaCl，浓度为50mM，用NaOH调节pH至5.5后离心20min，沉淀即为大豆亲脂蛋白(LP)组分。将LP重新分散、透析24h后冻干保存。
将LP分散体(1.5％w/v)溶解在10mM磷酸盐缓冲盐水(PBS)(pH 7.0)中，并在20℃下磁力搅拌24h。使用1mol/LHCl将分散体的pH值调节至2.0。使用FS-2000T超声波细胞破碎仪在冰浴中以20kHz的频率和的450W功率输出对酸化的LP溶液进行超声波处理10min，工作时间4s，间隔时间2s。最后，得到超声辅助酸处理的LP溶液。将质量分数为0.25％的番茄红素溶解于大豆油中以形成油相(80％，v/v)，在70℃条件下避光加热1min使得番茄红素充分溶解，将油相缓慢加入LP溶液中(8:2)，在避光的条件下分别在12000r/min下高速分散2min，形成负载番茄红素的高内相乳液。
对上述各实施例获得的高内相乳液进行性能测试，测试结构图下表和图2所示。
Figure BDA0003295761570000051
由上表可知，以350W功率超声10min的SLP具有最小的粒径，最大的电荷量以及较低的多分散性指数。这表明经过适当的超声可以有效的改善颗粒的性质。因为超声波引起的空化作用减小了蛋白质颗粒的尺寸，使颗粒的大小更加均一，增加了蛋白质分散体的稳定性。电荷的增加是因为以适当的功率输出进行超声处理可以改变蛋白质的空间结构并增加阳离子基团的暴露。而过度超声将会导致SLP的结构遭到破坏，容易发生聚集。在350W功率超声时，乳液体系对番茄红素具有最大的包封率，这是因为在此条件下稳定的高内相乳液具有最佳的稳定性。
由图2可知，350W功率超声10min的SLP稳定的高内相乳液包裹的番茄红素，具有最佳的稳定性和生物可给率。这是因为此功率下超声的SLP稳定的高内相乳液最稳定，使番茄红素不易受外部环境的影响。还可能是因为在酸性条件下稳定的乳液，乳液具有一定的耐酸性，可以抵抗胃部恶劣的酸性环境，番茄红素不容易遭到破坏，因此具有较高的生物可给率。

Claims (10)

1.一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，采用碱溶酸沉法提取大豆亲脂蛋白LP，并制备大豆亲脂蛋白LP分散体备用；
步骤二，超声辅助酸改性步骤一制备的大豆亲脂蛋白LP分散体，得到超声辅助酸处理的大豆亲脂蛋白LP溶液；
步骤三，将番茄红素溶解于大豆油中，加入步骤二改性后的大豆亲脂蛋白LP溶液，通过粗均形成包埋番茄红素的高内相乳液。
2.根据权利要求1所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤一的操作过程为：
(1)将新鲜大豆粉碎，使用正己烷脱脂处理3次获得脱脂大豆粉，加热干燥；
(2)将脱脂大豆粉加入蒸馏水中，调节pH值至8，搅拌1h后离心处理20min，取上清液，加入Na2SO4，并使用H2SO4溶液调节pH值至5.8，离心处理20min，取上清液，再使用H2SO4溶液将上清液pH值调节至5.0，在55℃条件下水浴加热15min，加入NaCl溶液后使用NaOH溶液调节pH值至5.5，离心处理20min，沉淀即为大豆亲脂蛋白LP，将大豆亲脂蛋白LP分散在蒸馏水中，透析24h后冻干保存，获得大豆亲脂蛋白LP分散体。
3.根据权利要求2所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)脱脂处理过程中物料与正己烷的体积比为1:3。
4.根据权利要求2所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中干燥处理温度为70℃，时间为2h。
5.根据权利要求2所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)获得的脱脂大豆粉的氮溶解指数为75％。
6.根据权利要求2所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中脱脂大豆粉和蒸馏水的质量体积比为50g:400mL。
7.根据权利要求1所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤二的操作过程为：
将大豆亲脂蛋白LP分散体溶解在磷酸盐缓冲盐水PBS中，在20℃条件下搅拌24h，使用HCl溶液调节pH至2.0，使用FS-2000T超声波细胞破碎仪在冰浴中以20kHz的频率和的0-450W功率进行超声波处理，超声工作时间为4s，间隔时间为2s，总时长为10min，得到超声辅助酸处理的大豆亲脂蛋白LP溶液。
8.根据权利要求7所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的磷酸盐缓冲盐水PBS的浓度为10mmol/L，pH值为7.0。
9.根据权利要求1所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的步骤三的操作过程为：
将质量分数为0.25％的番茄红素溶解于大豆油中以形成油相，在70℃条件下避光加热1min使得番茄红素充分溶解，将油相缓慢加入大豆亲脂蛋白LP溶液中，在避光条件下，在4000-12000r/min转速下分散2min，获得包埋番茄红素的高内相乳液。
10.根据权利要求9所述的一种番茄红素高内相乳液的制备方法，其特征在于，所述的转速为8000r/min。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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