[发明专利]半乳甘露聚糖改性蛋白微胶囊壁材的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种半乳甘露聚糖改性蛋白微胶囊壁材的制备方法及其应用，属于食品添加剂微胶囊技术领域。

背景技术

辣椒红色素是一种从辣椒中提取出来的天然色素，主要成分是辣椒红素和辣椒玉红素。由于其良好的着色性，色彩鲜艳，广泛用于各种食品添加。辣椒红色素不会对人体造成副作用，并且具有营养保健、防辐射等特殊功效，已经被美国FAQ、英国、WHO及中国认定为无限制使用的天然食品添加剂，在医药、食品、化妆品、饲料等行业广泛应用。

但是辣椒红色素是一种油溶性的物质，不溶于水，在食品加工过程中较难与其他物质均匀混合。在高温、强光照、Cu2+、Fe2+等条件下，辣椒红色素也不如其他人工色素稳定性好。而微胶囊技术是把少量物质包裹在聚合物薄膜中的技术，现在微胶囊技术已经广泛应用于药物、食品研发中。微胶囊技术有着极大的优越性：一、微胶囊技术可以改变芯材的状态，将液体的芯材粉末化，便于储存和运输；二、有效地降低外界环境对芯材的影响，延长芯材的活性，维持芯材的稳定性，延长产品架货期；三、可以根据实际的需求，人为地释放芯材。由于微胶囊技术的这些优点，已使之成为21世纪重点研发的新兴技术，特别是香精香料和油溶性物质研究最为广泛。通过微胶囊技术可以将液体状的辣椒红色素变成水溶性的粉末，大大提高辣椒红色素的应用范围。

应用美拉德反应，不添加任何化学试剂，在控制的条件下，使蛋白质的分子中氨基酸侧链的自由氨基与多糖的还原性羰基末端反应得到共价复合物。从现在已知的文献来看，蛋白质和多糖进行美拉德反应主要有两种方法，湿法接枝和干法接枝。Kato首次提出了用干法制备蛋白－多糖复合物，发现其产物具有更好的乳化性及乳化稳定性。本发明是使用酪蛋白、大豆分离蛋白分别与半乳甘露聚糖进行美拉德反应，以提高酪蛋白和大豆分离蛋白的溶解性、乳化活性及乳化稳定性。酪蛋白自身很容易在水中形成胶束，这是因为酪蛋白自身的疏水性，所以，在酪蛋白上接枝多糖是很有必要的，这样可以增加它的亲水性，并形成前述的聚电解质络合物胶束的壳。大豆分离蛋白本身就具有一定的乳化性，但是为了提高它的溶解性，所以接枝多糖是一个很好的选择。

并以半乳甘露聚糖与酪蛋白和大豆分离蛋白进行美拉德反应后的产物，通过喷雾干燥来包埋辣椒红色素，制成辣椒红色素微胶囊。这种微胶囊粉末不仅方便运输储存，而且能够让不溶于水的辣椒红色素能够溶于水中，使其在食品应用中能够更好地与其他基材混合在一起，到更好的着色效果。而且辣椒红色素微胶囊能够避免辣椒红色素被外界的光热所破坏，保持辣椒红色素的活性。并且整个过程条件温和，且使用的壁材都是安全可食用的材料，没有造成化学污染，可达到让消费者更加放心、高效使用辣椒红色素的目的。

发明内容

本发明提供了一种半乳甘露聚糖改性蛋白微胶囊壁材的制备方法及其应用具体设计以酪蛋白、大豆分离蛋白与半乳甘露聚糖为原料，采用干法美拉德反应，将酪蛋白、大豆分离蛋白与半乳甘露聚糖进行接枝反应，在将蛋白多糖共聚物通过喷雾干燥技术包埋辣椒红素，可更广泛的应用于食品药品领域。

本发明采用的技术方案如下：一种半乳甘露聚糖改性蛋白的制备方法，包括下述步骤：

半乳甘露聚糖改性蛋白的制备：将酪蛋白/大豆分离蛋白与半乳甘露聚糖以一定的质量比溶于0.2mol/L的磷酸缓冲溶液中。置于磁力搅拌上，不断搅拌直至溶解(或呈现均匀状态)。冷冻干燥48h。将冷冻干燥后的样品磨细，得到干粉。取适量干粉，置于装有饱和溴化钾溶液的干燥器内放入真空恒温干燥箱中反应22-26小时，温度为45-75℃。

步骤中大豆分离蛋白与半乳甘露聚糖的摩尔比1-2:1，优选为1:2，酪蛋白与半乳甘露聚糖的摩尔比3-1：1-3，优选1:1。

步骤中磷酸盐缓冲液的pH为3-11，大豆分离蛋白改性优选为7，酪蛋白改性优选为8，制备成蛋白均匀溶液的浓度为1％。

步骤中反应容器中的相对湿度为40％-80％，优选为79％。

半乳甘露聚糖改性蛋白的制备方法可以用于食品添加剂胶囊化中。

半乳甘露聚糖改性蛋白的制备方法在辣椒红素胶囊化中的应用，包括下述步骤：

(1)半乳甘露聚糖改性蛋白的制备：将酪蛋白/大豆分离蛋白与半乳甘露聚糖以一定的质量比溶于0.2mol/L的磷酸缓冲溶液中。置于磁力搅拌上，不断搅拌直至溶解(或呈现均匀状态)。冷冻干燥48h。将冷冻干燥后的样品磨细，得到干粉。取适量干粉，置于装有饱和溴化钾溶液的干燥器内放入真空恒温干燥箱中反应22-26小时，温度为45-75℃。