一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制

本发明涉及功能因子稳态化加工，特别是涉及一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制备方法。背景技术：1、大豆异黄酮是大豆生长过程中产生的次级代谢产物，由于同雌性激素具有相似的结构，又被称为“植物雌激素”。研究证明，大豆异黄酮具有抗氧化、抗肿瘤、抗过敏、预防骨质疏松及降血糖等多种有益于身体健康的生物活性。2、理论上，大豆异黄酮具备开发为功能食品的潜质。然而，它的水溶性低，难以在食品中添加；具有苦涩味，难以被消费者接受；具有多羟基结构，在光照、高温、碱性环境中不稳定；尤其通过上消化道时，受ph变化及消化酶的影响而分解，从而降低肠道吸收，导致生物利用度降低。这些固有的缺陷限制了其在功能食品中的运用。因此，如何促进大豆异黄酮的吸收，并提高其生物利用度是扩大其在食品及制药领域范围应用所面临的巨大挑战。3、以食品级的蛋白、多糖、脂质等为原料，可制备不同结构的递送体系，用于活性化合物的包埋、保护与递送，提高其水溶性、稳定性及生物利用度。目前，科学家已开发不同类型的大豆异黄酮递送体系：常用的制备技术包括抗溶剂沉淀、离子凝胶及乳化蒸发；载体类型有颗粒、包合物、凝胶、脂质体等。这些递送体系一定程度上可实现对大豆异黄酮的包埋、保护、控释及生物利用度提升。但是，当前对大豆异黄酮递送体系的研究仍存在明显的不足：①以高营养、易获取的乳蛋白作载体基质的研究较少；②制备工艺涉及有机溶剂的使用，不符合绿色、低碳、可持续发展理念的要求；③大豆异黄酮超负载诱导体系稳定性较低，进而导致包埋率较低的难题尚未解决。因此，采取合理的技术方案解决上述问题对于扩大大豆异黄酮在功能食品中的运用具有重要的实践价值。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过采用简便、绿色、低能耗的ph驱动工艺，联合作用温和的葡萄糖酸-δ-内酯交联技术制备负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系，该凝胶体系包载效率和装载量高、稳定性好，对于扩大大豆异黄酮在功能食品中的运用具有重要的意义。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：3、本发明提供一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制备方法，包括以下步骤：4、采用ph驱动法制备大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒，再加入葡萄糖酸-δ-内酯，诱导大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒体系形成高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系。5、优选的是，所述采用ph驱动法制备大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒，包括以下步骤：6、将蛋白分散于去离子水中，水化，再加入大豆异黄酮，搅拌均匀，调整混合悬浮液的ph值为碱性，之后再调整所述混合悬浮液的ph值至中性或者接近中性，继续搅拌，制得大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒。7、优选的是，所述蛋白分散于去离子水的质量体积百分比为4％-10％，所述水化的条件为：4℃水化8-12h。8、优选的是，所述大豆异黄酮与所述蛋白的质量比为1：(5-100)。9、优选的是，先调整所述混合悬浮液的ph值为10～12并保持5～30min，之后再将所述混合悬浮液的ph值调整为6.5～7.5，继续搅拌1～30min，制得所述大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒。10、优选的是，所述葡萄糖酸-δ-内酯在所述大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒中的质量体积百分比为0.2％-1.2％。11、优选的是，所述诱导的条件为：65～90℃热处理2～30min。12、优选的是，所述蛋白包括乳清分离蛋白、大豆蛋白、酪蛋白酸钠、蛋清蛋白或牛血清白蛋白。13、本发明还提供一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系，其由所述的制备方法制得。14、本发明的作用机理：在强碱性环境的诱导下，大豆异黄酮的羟基去质子而溶解；同时，乳清分离蛋白的亚基高度解离，导致蛋白溶解度显著提升。将ph调回中性的过程中，乳清分离蛋白的亚基通过非共价作用结合；同时，大豆异黄酮的羟基重新质子化。那么，蛋白亚基聚集过程中将大豆异黄酮包裹于亚基内部形成重组的纳米颗粒结构。进一步通过葡萄糖酸-δ-内酯分解产生葡萄糖酸诱导蛋白颗粒聚集为凝胶体系，使得更多的大豆异黄酮被束缚于凝胶基质中，从而获得高效负载大豆异黄酮的乳清分离蛋白基凝胶体系。15、本发明公开了以下技术效果：16、(1)本发明采用ph驱动联合葡萄糖酸-δ-内酯交联技术制备大豆异黄酮负载的乳清分离蛋白冷凝胶体系摆脱了对有机溶剂的依赖，具有操作简单、绿色、低能耗等优势。17、(2)本发明提出的采用ph驱动联合葡萄糖酸-δ-内酯交联技术制备大豆异黄酮负载的乳清分离蛋白冷凝胶体系的制备方法，解决了颗粒负载体系在大豆异黄酮大量添加情况下诱发颗粒失稳导致包埋率降低的问题，具有包埋率及装载量高的特征。在大豆异黄酮与乳清分离蛋白质量比为1:20时，大豆异黄酮的包埋率和装载量分别为94.32％和4.49％，较现有仅通过ph驱动法制备大豆异黄酮负载的乳清蛋白纳米颗粒(大豆异黄酮与乳清分离蛋白质量比为1:20时，大豆异黄酮的包埋率和装载量分别为72.43％和3.45％)的方法分别提高了30.22％和30.14％。并且本发明在经过参数优化后，大豆异黄酮的包埋率可达90.63％，同时装载量高达15.11％，在保证包埋率的基础上大大提高了装载量，对于实现大豆异黄酮的药用价值或者食用价值具有重要意义。技术特征：1.一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述采用ph驱动法制备大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒，包括以下步骤：3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白分散于去离子水的质量体积百分比为4％-10％，所述水化的条件为：4℃水化8-12h。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述大豆异黄酮与所述蛋白的质量比为1：(5-100)。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，先调整所述混合悬浮液的ph值为10～12并保持5～30min，之后再将所述混合悬浮液的ph值调整为6.5～7.5，继续搅拌1～30min，制得所述大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯在所述大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒中的质量体积百分比为0.2％-1.2％。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述诱导的条件为：65～90℃热处理2～30min。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白包括乳清分离蛋白、大豆蛋白、酪蛋白酸钠、蛋清蛋白或牛血清白蛋白。9.一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系，其特征在于，其由权利要求1-8所述的制备方法制得。技术总结本发明公开了一种高效负载大豆异黄酮的蛋白基凝胶体系的制备方法，属于功能因子稳态化加工技术领域。本发明首先采用pH驱动法制备大豆异黄酮负载的蛋白纳米颗粒，再通过葡萄糖酸‑δ‑内酯诱导纳米颗粒体系形成质地均一的凝胶体系，从而显著提高大豆异黄酮的包埋率和装载量，并实现其在模拟消化道条件下的控制释放。本发明操作简便、绿色环保，实现了大豆异黄酮的高效包埋与递送，可显著提高大豆异黄酮在功能食品加工中的使用价值。技术研发人员：刘庆冠受保护的技术使用者：广东海洋大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23