一种利用氧化淀粉封装活性肽的微凝胶及其制备

本发明属于食品加工，具体涉及一种利用氧化淀粉封装活性肽的微凝胶及其制备方法。背景技术：1、食物来源的活性肽因其具有多种生理活性功能而受到广泛研究关注，包括降压、抗氧化、抗菌抗炎等，具有广阔的应用前景。而食源性活性肽是否能在体内实现其生理功效很大程度上取决于其能否以完整形式透过小肠上皮吸收渗透屏障被完整吸收。但活性肽在口服后在胃肠消化坏境下稳定性差，易被多种酶降解，最终丧失其生物活性作用，导致其生物利用度低(＜2％)，极大地限制了生物活性肽功效的发挥。此外，活性肽吸湿性强，极易被微生物侵染导致腐坏变质，这也制约了其在食品、医药等领域的应用。因此，如何提高食物来源活性肽的生物利用度和稳定性成了亟待解决的问题。2、封装技术可以作为一种递送系统用以克服活性肽生物利用率低和稳定性差的稳定，活性肽经过封装后可增强对胃肠消化环境的抵抗力，保持生理活性。目前常用于活性肽封装的体系有脂质体、乳液、聚合物颗粒等。脂质体具有两亲性，用于封装活性肽有生物相容性强、可包埋空间大的优点，但磷脂在加工过程中易氧化导致活性肽的早期泄漏，且制备过程复杂、成本高；(journal of agricultural and food chemistry,2019,67(19):5544-5551.)在乳液体系中，常用纳米乳液或多重乳液对活性肽进行封装，有包埋效率高、改善感官特性的优点，但其易絮凝、不易储存且需要大量的表面活性剂；(food researchinternational,2021,141:110148-110148.)；一些易于功能化的可降解高分子聚合物颗粒也被开发用于活性肽的封装，具有较强的渗透性(food research international,2022,156:111351.)，但这些聚合物颗粒易团聚，在毒理学评价、生物相容性方面面临较大挑战。其中，食品级物质用于构建封装体系更利于其后续应用。淀粉是一种天然大分子物质，绿色可再生、生物相容性好且来源广泛、易于加工，有潜力成为封装活性肽的递送载体。在淀粉基微凝胶方面，kim等用淀粉与乙二醇壳聚糖、3-二乙氨基丙胺结合制备得到ph响应型纳米凝胶对活性肽进行封装，但封装效率低于50％，且需要使用有机溶剂(journal ofbioactive and compatible polymers,2017,32(4):345-354.)。技术实现思路1、本发明的目的是解决食品来源活性肽在胃肠消化环境中易被降解失活，导致生物利用率低和稳定性差的问题，提供一种封装活性肽的微凝胶制备方法。拟通过离子凝胶化法，利用氧化淀粉材料与金属阳离子的交联对活性肽进行封装。2、本发明的目的通过以下技术方案实现：3、一种封装活性肽的微凝胶的制备方法，包括如下步骤：4、(1)将羧基含量0.8％以上的氧化淀粉，用水配制成质量浓度15％以上的淀粉乳，加热糊化至透明并降温，制得溶液a；5、(2)将活性肽水溶液的ph调节至小于活性肽等电点pi，制得溶液b；6、(3)将溶液a和溶液b按溶质质量比10:1～2:1比例(即氧化淀粉与活性肽的质量比)混合，涡旋均匀，得到混合液；将混合液逐滴滴入二价以上金属盐溶液，放置固化，制备得到封装活性肽的微凝胶。7、优选地，步骤(1)中所述氧化淀粉的羧基含量为1.0％-1.2％。8、优选地，步骤(2)中所配制淀粉乳质量分数为15％～25％，更优选20％。9、优选地，步骤(1)中所述氧化淀粉的制备：用水将淀粉配制成质量分数为40±10％的淀粉乳，以淀粉干基计；调ph至9.5±0.5，水浴加热并不停搅拌，待温度升高至45±5℃，缓慢滴入次氯酸钠溶液进行氧化反应，期间维持体系ph在9.5±0.5，反应(2±0.5h)结束后，加入亚硫酸钠终止反应，将体系ph调节至6.8±0.8；过滤、洗涤、干燥、粉碎过筛得到羧基含量0.8％以上的氧化淀粉。10、优选地，所述次氯酸钠溶液的添加量以有效氯占淀粉干基质量分数计，添加量为淀粉干基质量的4％～6％。11、优选地，所述搅拌的转速为400～500r/min，调节ph选用浓度0.1-1.0mol/l的氢氧化钠溶液，或浓度为0.1-1.0mol/l的盐酸溶液；所述干燥的条件为40-50℃下烘干。12、优选地，步骤(3)中所述金属盐溶液为镁盐溶液、锌盐溶液、钙盐溶液、铁盐溶液、铝盐溶液中的一种或两种以上，其浓度为0.1～0.5mol/l。13、优选地，步骤(1)中所述淀粉为蜡质玉米淀粉、普通玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上，糊化条件为95±5℃加热糊化30±10min；步骤(2)中所述活性肽为大豆降压肽。14、优选地，步骤(2)用盐酸溶液将大豆降压肽溶液ph调节至2～4。15、步骤(1)中所述的过滤优选在真空抽滤机下进行。16、步骤(1)中所述的洗涤优选用水洗涤3次，用无水乙醇洗涤3次。17、本发明通过氧化的方式使淀粉材料带上更多的负电荷，在静电相互作用力的吸引下使得糊化后的氧化淀粉与调节ph后带正电荷活性肽在溶液体系中吸引结合；而氧化后的淀粉带上的羧基基团，可与二价以上的金属离子相互交联结合，促进形成纳米级微凝胶，达到将活性肽封装并提高其稳定性的目的。18、与现有技术相比，本发明有益效果如下：19、(1)本发明通过离子凝胶化的方法，利用改性氧化淀粉材料和金属阳离子之间相互交联对大豆ace抑制肽进行封装，延缓了其在低ph胃环境中的快速释放，封装后的大豆ace抑制肽经过胃肠消化后ace抑制率仍保留约60％，有效地提高了活性肽在胃肠坏境中的稳定性。20、(2)本发明所使用淀粉材料来源广泛、廉价易得，且食用安全，具有良好的生物相容性和降解性。氧化淀粉-金属阳离子微凝胶制备过程简易高效、条件温和、易于操作和控制、生产成本较低、生产周期短，所用化学试剂少，复合绿色环保要求。21、(3)本发明构建了一种淀粉基活性肽递送载体，制备所得氧化淀粉-金属阳离子微凝胶在胃肠ph条件下性质稳定，是一种良好的口服药物递送载体，提高了活性肽的稳定性，可以有效保护活性肽的生理活性功能不被胃肠消化环境影响，大幅度减少活性肽在胃的释放，延长其在小肠环境的持续释放，进而提高活性肽的口服生物利用度。技术特征：1.一种利用氧化淀粉封装活性肽的微凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化淀粉的羧基含量为1.0％-1.2％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所配制淀粉乳质量分数为15％～25％。4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化淀粉的制备：用水将淀粉配制成质量分数为40±10％的淀粉乳，以淀粉干基计；调ph至9.5±0.5，水浴加热并不停搅拌，待温度升高至45±5℃，缓慢滴入次氯酸钠溶液进行氧化反应，期间维持体系ph在9.5±0.5，反应结束后，加入亚硫酸钠终止反应，将体系ph调节至6.8±0.8；过滤、洗涤、干燥、粉碎过筛得到羧基含量0.8％以上的氧化淀粉。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述次氯酸钠溶液的添加量以有效氯占淀粉干基质量分数计，添加量为淀粉干基质量的4％～6％。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的转速为400～500r/min，调节ph选用浓度0.1-1.0mol/l的氢氧化钠溶液，或浓度为0.1-1.0mol/l的盐酸溶液；所述干燥的条件为40-50℃下烘干。7.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述金属盐溶液为镁盐溶液、锌盐溶液、钙盐溶液、铁盐溶液、铝盐溶液中的一种或两种以上，其浓度为0.1～0.5mol/l。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述淀粉为蜡质玉米淀粉、普通玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上，糊化条件为95±5℃加热糊化30±10min；步骤(2)中所述活性肽为大豆降压肽。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)用盐酸溶液将大豆降压肽溶液ph调节至2～4。10.权利要求1～9任一项所述方法制得的封装活性肽的微凝胶。技术总结本发明属于食品加工技术领域，公开了一种利用氧化淀粉封装活性肽的微凝胶及其制备方法，包括如下步骤：(1)将羧基含量0.8％以上的氧化淀粉，用水配制成质量浓度15％以上的淀粉乳，加热糊化至透明并降温，制得溶液A；(2)将活性肽水溶液的pH调节至小于活性肽等电点pI，制得溶液B；(3)将溶液A和溶液B按溶质质量比10:1～2:1比例混合，涡旋均匀，得到混合液；将混合液逐滴滴入二价以上金属盐溶液，放置固化，制备得到封装活性肽的微凝胶。本发明通过离子凝胶化的方法，对活性肽进行封装，延缓了其在低pH胃环境中的快速释放，有效地提高了活性肽在胃肠坏境中的稳定性。技术研发人员：黄强,郭璐,张斌,扶雄受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29