[发明专利]酪蛋白-羧化壳聚糖自组装纳米微胶囊的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种新型酪蛋白糖基化产物制备的方法，并且自组装形成新型纳米粒，具体涉及以酪蛋白、一种带电多糖羧化壳聚糖为原料，采用超声干法美拉德反应，将酪蛋白与带电多糖进行接枝反应，再将酪蛋白多糖共聚物在超声环境下得到糖基化自组装纳米微胶囊，并运用于辣椒红色素微胶囊化的食品应用中。新型酪蛋白糖基化产物纳米粒能有效保护PRP提高其热稳定性并延长商品货架期。

技术领域

本发明涉及一种酪蛋白-羧化壳聚糖自组装纳米微胶囊的制备方法及胶囊化辣椒红素的制备，属于食品添加剂微胶囊技术领域。

背景技术

辣椒红色素(Paprika red pigment，PRP))又称椒红、椒红素，是从成熟辣椒果皮中提取出来的四萜类天然红色素，具有辣椒香气，但是没有辣味的深红色黏性油状液体。按照国家标准GB2760-2011中规定辣椒红色素为功能性食品着色剂，能够应用于糕点、调味品、肉制品、饮料等食品加工中，并且是不限制用量的。辣椒红色素在使用时稳定性好，上色较为均匀，颜色鲜艳明快，对人体没有丝毫的副作用，不仅如此，辣椒红色素还有预防癌症，延缓衰老及减肥美容的功效。辣椒红色素可以作用于肝脏组织，通过某些特性生理生化机制形成具有预防或抗癌类的制剂的物质。鉴于此，辣椒红色素已经受到国际相关组织的认可，联合国粮农组织(FAO)及世界卫生组织(WHO)将其列为A类色素，在食品加工过程中对其用量不作任何限制。但由于天然辣椒红素为油溶性色素，且在外界的高温、光照及助氧化剂的条件下不稳定，另外，在食品加工中，很难与其他基料混合均匀。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、改善芯材的理化性质，应用微胶囊技术很大程度上可以改善被包埋物质的溶解性,将不溶或者难溶于水中的固体粉末或者液体包裹在亲水性胶体内,制成水溶性的干粉,以便于应用和贮藏；二、掩盖不良风味。在食品加工中,借助微胶囊技术,可以去除一些原料的腥臭味和苦味,以改善食品的可食用性和可接受性,提高产品品质；三、对热敏性、光敏性或者易氧化的芯材提供保护。芯材在壁材的包裹下,与外界环境(如pH、氧气、光照、温度等)隔绝,使芯材稳定性大大增加。四、改善芯材的释放特性。微胶囊化产品可以实现靶向性和缓释性,即在设定的地点释放芯材,并且以一定的速度释放芯材,因此在医药上的应用最为深入。微胶囊技术在食品工业中的应用具有重要意义,它可以提高产品附加值,使食品具有更高的食用或者药用价值,延长其商品的架货期，因此在食品工业中的应用正越来越广泛。

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(主要是赖氨酸侧链上的￡一氨基基团)与多糖的还原性羰基末端反应得到共价复合物。蛋白质因能在油水或气液界面上形成吸附层降低界面张力而多在胶体体系中充当乳化剂，多糖则由于其良好的增稠和持水特性而常用作稳定剂。蛋白质多糖共价复合物中多糖的引入是对蛋白质的一种改性或者说是对其功能性质的一种强化。该复合物为我们提供了一种制造新型乳化剂的方法，就乳化性能而言，已有报告指出，这种复合物优于某些小分子乳化剂。除乳化性能非常优越以外，有许多文献报道表明，新合成的糖蛋白在溶解性、热稳定性、抗菌性、抗氧化性等功能特性方面都有不同程度的提高，对一些蛋白质的过敏反应性也有较好的抑制作用，有较大的抵抗外界环境变化的能力，蛋白质-多糖的共价复合物为研究和开发新型食品添加剂提供了一条新的途径。

国内外对蛋白质和多糖进行糖基化接枝的研究方法主要有两种：干法和湿法。干干热法是一种基于固相体系的反应方法,齐军茹等从固相反应的角度来讨论蛋白与多糖干热反应的机理:对于在保持一定相对湿度条件的蛋白与多糖混合物,起始时为蛋白与多糖分子的扩散接触,此时的扩散过程中当多糖分子中的还原性醛基有机会与蛋白质中伯氨基接触时就会发生化学作用,化学反应开始时糖分子与赖氨酸或轻赖氨酸的。一氨基形成可逆的醛亚胺；然后经过Schiff碱上电荷与双键的重排形成糖-蛋白质酮胺结合物等一系列反应生成产物分子。