[发明专利]一种利用大米蛋白和阿拉伯胶构建纳米或微米尺度复合凝聚物的方法

说明书

本发明提供了一种利用大米蛋白和阿拉伯胶构建纳米或微米尺度复合凝聚物的方法，以碎米为原料，以分步提取法提纯大米蛋白，透析干燥后的大米蛋白制备成pH3.0的储备液，与相同pH值的阿拉伯胶储备液相互滴定、静置，通过调节蛋白质‑多糖比例和滴定顺序，使大米蛋白和阿拉伯胶通过静电相互作用、疏水相互作用等自组装形成不同纳米/微米尺度的复合凝聚物。该方法直接将蛋白质和多糖溶液的pH值调节至3.0，使大米蛋白分散，充分暴露其与多糖的作用位点，避免了通常的原位酸化制备复合凝聚物时大米蛋白的凝沉；其次，不同尺度的复合凝聚物可适应不同应用需求；再者，该方法简单、条件温和、安全可靠、成本低，适于大规模工业化应用。

技术领域

本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种利用大米蛋白和阿拉伯胶构建纳米或微米尺度复合凝聚物的方法。

技术背景

我国是世界上稻谷产量最大的国家，年产量2亿吨以上。大米生产中产生稻谷总重10％-15％的碎米，目前其主要用作低附加值产品加工或大米淀粉的提取原料，对其中8％左右大米蛋白的高值化利用较少。大米蛋白具有低过敏性，体内实际消化率大于88％，在婴儿配方食品中可部分替代牛奶或大豆，并具有降胆固醇、降血脂、抗氧化及抗癌等生物功能。因此，碎米中大米蛋白的高值化利用对提升稻谷精深加工与资源化利用水平具有重要意义。

大米蛋白在中性溶液中溶解度低(pH7.0的水溶液中其溶解度仅6.18％)，乳化、起泡等功能性质均较差；此外，大米蛋白不能形成粘弹性凝胶网络结构，这些特点限制了大米蛋白的应用领域。利用蛋白质与带相反电荷的多糖通过静电吸引复合凝聚，可改善蛋白质的功能性质、形成具有特定结构和功能的凝聚产物。在食品领域，蛋白质和多糖的复合凝聚产物具有很大的潜在应用价值，可用作脂肪替代物、泡沫稳定剂、微胶囊材料等。例如，蛋白质-多糖复合凝聚物同时具有疏水-亲水性、粒径可控性等，通过调节蛋白质和多糖的环境pH等可形成不同尺度的复合凝聚物，包埋芯材存在时可形成不同尺度的包埋产物，如微胶囊、纳米胶囊以及多层乳状液等，不过纳米胶囊的形成控制条件较苛刻，对原料选择也有更高的要求；此外，微米级别的复合凝聚产物颗粒也可部分取代脂肪作为糕点馅料、三明治填充物等。因此，调控制备不同尺度的大米蛋白-多糖复合凝聚物，对开发出适应不同需求的新型功能性材料具有重要的现实意义，对拓宽低值原材料中提取的大米蛋白的应用领域也具有重要的经济价值。目前利用大米蛋白和多糖构建不同尺度复合凝聚物的研究不多，通过本发明希望填补国内这方面研究的空白。

发明内容

本发明旨在针对现有大米蛋白在中性溶液中溶解度低、乳化起泡等功能性质差、不能形成粘弹性凝胶网络结构、应用领域有限等缺陷，提供一种利用大米蛋白和阿拉伯胶构建纳米或微米尺度复合凝聚物的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

以碎米为原料，以分步提取法提纯大米蛋白，透析干燥后的大米蛋白制备成pH3.0的储备液，与相同pH值的阿拉伯胶储备液相互滴定、静置，通过调节蛋白质-多糖比例和滴定顺序，使大米蛋白和阿拉伯胶通过静电相互作用、疏水相互作用等自组装形成不同纳米/微米尺度的复合凝聚物。具体方案如下：

所述利用大米蛋白和阿拉伯胶构建纳米或微米尺度复合凝聚物的方法包括以下步骤：