一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑及其制備方法，該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質(zhì)，其組成成分：玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為0.25～10(按質(zhì)量比)；通過如下方法制備：配制緩沖液→制備玉米纖維膠溶液→制備蛋白質(zhì)溶液→制備H2O2和過氧化物酶溶液→玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備→靜置→滅酶→濃縮及冷凍干燥。本發(fā)明所述的乳化劑及其制備方法加工過程簡便、效率高；有效提高玉米纖維膠在不同環(huán)境條件(pH值/離子強(qiáng)度/溫度)下的乳化性質(zhì)，同時玉米纖維膠-蛋白質(zhì)的共聚物沒有明顯的顏色變化，沒有不良?xì)馕懂a(chǎn)生。
【專利說明】一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]玉米纖維膠是用堿提-醇沉的方法，從玉米磨粉的副產(chǎn)物中分離提取出的一種半纖維素。玉米纖維膠主要由木聚糖組成，并含有少量蛋白質(zhì)及阿魏酸。作為一種天然的多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物，它可以用于水包油型乳化劑的制備。但是不同原料制備的玉米纖維膠在化學(xué)組成上有較大的差別，直接影響其乳化性能的優(yōu)劣，這成為限制玉米纖維膠被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。
[0003]多糖和蛋白質(zhì)的結(jié)合是提高多糖乳化性的一種常用方法。多糖和蛋白質(zhì)的結(jié)合方式通常有兩種:靜電結(jié)合和共價交聯(lián)。研究表明，同靜電結(jié)合的共聚物相比，應(yīng)用共價交聯(lián)的方法得到的共聚物能更好地穩(wěn)定乳液，抵抗食品體系PH值、離子強(qiáng)度和溫度的變化。常用的共價交聯(lián)方式有:梅拉德反應(yīng)和酶促交聯(lián)。其中，酶促交聯(lián)具有優(yōu)于梅拉德反應(yīng)的多個優(yōu)勢:反應(yīng)周期短、專一性高、不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物，并且消費(fèi)者對酶制劑的接受度也較高。因此，酶促交聯(lián)應(yīng)用于多糖與蛋白質(zhì)的共價結(jié)合中具有廣闊的應(yīng)用空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種玉米纖維膠乳化劑及其制備方法，解決不同來源的玉米纖維膠的乳化性質(zhì)不穩(wěn)定的不足，從而提高玉米纖維膠乳化性。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑，該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質(zhì)，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為0.25?10 (按質(zhì)量比)；
[0007]該乳化劑通過如下方法制備:配制緩沖液一制備玉米纖維膠溶液一制備蛋白質(zhì)溶液一制備H2O2和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備一靜置一滅酶一濃縮及冷凍干燥。
[0008]一種所述的乳化劑的制備方法，具體步驟如下:
[0009]a)配制緩沖液:緩沖液的pH值在6.0?7.0之間；
[0010]b)制備玉米纖維膠溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按玉米纖維膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.125?5.0%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解；
[0011]c)制備蛋白質(zhì)溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5?2.5%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解；
[0012]d)制備H2O2和過氧化物酶溶液:選擇H2O2和過氧化物酶作為酶促體系,其中過氧化物酶的濃度為5.0?10.0 μ g/mL, H2O2的濃度為0.006?0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
[0013]e)玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備:步驟c中已配制的蛋白質(zhì)溶液與步驟d中已配制的過氧化物酶和步驟d中已配制的H2O2先混和，其中過氧化物酶和H2O2等體積添加，兩者的使用量分別占玉米纖維膠和蛋白質(zhì)混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分?jǐn)?shù))，將步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液均分為10份，每隔5min添加一份的量，逐量連續(xù)添加到蛋白質(zhì)、過氧化酶和H202的混合溶液中，其中蛋白質(zhì)溶液:玉米纖維膠溶液為1:4(添加體積比)；
[0014]f)靜置；
[0015]g)滅酶；
[0016]h)濃縮及冷凍干燥。
[0017]步驟a中，所述緩沖液優(yōu)選為磷酸鹽緩沖液。
[0018]步驟c中，所述蛋白質(zhì)的酪氨酸含量優(yōu)選為5.0%以上。
[0019]步驟d中，選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，選擇2?20yL30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202稀釋至10mL濃度為0.006?0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；
[0020]所述過氧化物酶優(yōu)選為辣根過氧化物酶，其制備方法為選擇步驟a中已配制的緩沖液為溶劑，稱取50?100 μ g過氧化物酶(酶活力為1000U/mg)，在室溫下攪拌2小時，在10mL容量瓶中定容；
[0021]酶活力測定選擇ABTS作為反應(yīng)底物。
[0022]步驟f中，將得到的玉米纖維膠-蛋白質(zhì)共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時。
[0023]步驟g中，用1 % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應(yīng)。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]1、加工過程簡便、效率高；
[0026]2、有效提高玉米纖維膠在不同環(huán)境條件(pH值/離子強(qiáng)度/溫度)下的乳化性質(zhì)；
[0027]3、玉米纖維膠-蛋白質(zhì)的共聚物沒有明顯的顏色變化，沒有不良?xì)馕懂a(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖la為玉米纖維膠(CFG)的實物圖。
[0029]圖lb為本發(fā)明實施例1的乳化劑的實物圖。
[0030]圖2a為分別采用本發(fā)明實施例1和實施例4溶于磷酸鹽緩沖液(pH = 6.0)，在200至400nm波長下的紫外圖譜。(空白組:相同條件下，未添加酶及H202)
[0031]圖2b為分別采用本發(fā)明實施例2和實施例5溶于磷酸鹽緩沖液(pH = 6.0)，在200至400nm波長下的紫外圖譜。(空白組:相同條件下，未添加酶及H202)
[0032]圖2c為分別采用本發(fā)明實施例3和實施例6溶于磷酸鹽緩沖液(pH = 6.0)，在200至400nm波長下的紫外圖譜。(空白組:相同條件下，未添加酶及H202)
[0033]圖3為本發(fā)明實施例3 (CFG+BSA+過氧化物酶+H202)、未添加過氧化物酶和H202的牛血清蛋白和玉米纖維膠溶液(CFG+BSA)、單獨的玉米纖維膠溶液(CFG)、單獨的牛血清蛋白(BSA)在4000CHT1至400CHT1波長下的紅外圖譜。
[0034]圖4a為分別采用本發(fā)明實施例3的乳化劑、單獨的玉米纖維膠、單獨的牛血清蛋白制備的水包油乳液在常溫，pH = 4.0條件下的平均粒徑比較圖。
[0035]圖4b為分別采用本發(fā)明實施例3的乳化劑、單獨的玉米纖維膠、單獨的牛血清蛋白制備的水包油乳液在常溫，pH = 7.0條件下的平均粒徑比較圖。
[0036]圖5a為分別采用本發(fā)明實施例3的乳化劑、玉米纖維膠和牛血清蛋白制備的水包油乳液在_20°C放置24小時后常溫解凍，pH = 4.0條件下的平均粒徑比較圖。
[0037]圖5b為分別采用本發(fā)明實施例3的乳化劑、玉米纖維膠和牛血清蛋白制備的水包油乳液在_20°C放置24小時后常溫解凍，pH = 7.0條件下的平均粒徑比較圖。
[0038]其中，CFG-BSA代表玉米纖維膠-蛋白質(zhì)；BSA代表蛋白質(zhì)；CFG代表玉米纖維膠。

【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0040]本發(fā)明所述的乳化劑，包括玉米纖維膠和蛋白質(zhì)，其組成成分為:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為0.25?10 (按質(zhì)量比)。
[0041]該乳化劑通過如下方法制備:配制緩沖液一制備玉米纖維膠溶液一制備蛋白質(zhì)溶液一制備h202和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備一靜置一滅酶一濃縮及冷凍干燥。
[0042]本發(fā)明所述的乳化劑的制備原理為:在酶促反應(yīng)體系中，玉米纖維膠、蛋白質(zhì)形成分子間的共聚物，提高玉米纖維膠的蛋白質(zhì)含量，實現(xiàn)對玉米纖維膠乳化性的改善。
[0043]本發(fā)明所述的乳化劑的制備方法，具體步驟如下:
[0044]a)配制緩沖液:選用緩沖液作為反應(yīng)體系的溶液，pH值為6.0?7.0之間，該緩沖液優(yōu)選為磷酸鹽緩沖液；
[0045]b)制備玉米纖維膠溶液:將玉米纖維膠制備成溶液時，選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按玉米纖維膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.125?5.0%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解；
[0046]c)制備蛋白質(zhì)溶液:將蛋白質(zhì)制備成溶液時，選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5?2.5%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，其中蛋白質(zhì)的酪氨酸含量優(yōu)選為5.0%以上；
[0047]d)制備H202和過氧化物酶溶液:選擇過氧化物酶和H202作為酶促體系，步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，選擇2?20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))Η202稀釋至10mL濃度為0.006?
0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))；選擇步驟a中已配制的緩沖液為溶劑，稱取50?100 μ g過氧化物酶(酶活力為1000U/mg)，在室溫下攪拌至充分溶解，在10mL容量瓶中定容，最終過氧化物酶的濃度為5.0?10.0 μ g/mL,其優(yōu)選辣根過氧化物酶，酶活力測定選擇ABTS作為反應(yīng)底物；
[0048]e)玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備:為了更好地促進(jìn)玉米纖維膠和蛋白質(zhì)形成分子間的共聚物，步驟c中已配制的蛋白質(zhì)溶液與步驟d中已配制的過氧化物酶溶液和H202溶液先混和，其中過氧化物酶溶液和H202溶液等體積添加，兩者的使用量分別占玉米纖維膠和蛋白質(zhì)混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分?jǐn)?shù))；將步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液均分為10份，每隔5min添加一份的量，逐量連續(xù)添加到蛋白質(zhì)、過氧化酶和H202的混合溶液中，其中蛋白質(zhì)溶液與玉米纖維膠溶液之比為1:4(添加體積比)；
[0049]f)靜置:將得到的玉米纖維膠-蛋白質(zhì)共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時；
[0050]g)滅酶:用1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0051]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到所需的玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑。
[0052]實施例1
[0053]實施例1的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:4(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0054]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0055]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.125%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0056]c)制備牛血清蛋白溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0057]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為5.0 μ g/mL ;
[0058]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、500 μ L步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和500 μ L步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202溶液的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的1.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40mL步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0059]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0060]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應(yīng)；
[0061]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0062]實施例2
[0063]實施例2的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:1 (按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0064]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0065]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0066]c)制備牛血清蛋白溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0067]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為5.0 μ g/mL ;
[0068]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、500 μ L步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和500 μ L步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的1.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40mL步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0069]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0070]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0071]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0072]實施例3
[0073]實施例3的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為10:1(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0074]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0075]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0076]c)制備牛血清蛋白溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0077]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時，定容至10mL，最終辣根過氧化物酶濃度為5.0 μ g/mL ；
[0078]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、500 μ L步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和500 μ L步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的1.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40mL步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0079]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0080]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應(yīng)；
[0081]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0082]實施例4
[0083]實施例4的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:4(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0084]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0085]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.125%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0086]c)制備牛血清蛋白溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0087]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0088]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0089]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0090]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應(yīng)；
[0091]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0092]實施例5
[0093]實施例5的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:1 (按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0094]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0095]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0096]c)制備牛血清蛋白溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0097]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0098]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0099]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0100]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0101]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0102]實施例6
[0103]實施例6的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為10:1(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0104]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 6.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0105]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0106]c)制備蛋白質(zhì)溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑,配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0107]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取20 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0108]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0109]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0110]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0111]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0112]實施例7
[0113]實施例7的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:4(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0114]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 7.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0115]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.125%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0116]c)制備蛋白質(zhì)溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑,配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0117]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取2 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0118]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0119]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0120]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0121]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0122]實施例8
[0123]實施例8的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為1:1(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0124]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 7.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0125]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0126]c)制備蛋白質(zhì)溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑,配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0127]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取2 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0128]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0129]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0130]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0131]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0132]實施例9
[0133]實施例9的乳化劑，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為10:1(按質(zhì)量比)。具體制備過程如下:
[0134]a)配制磷酸鹽緩沖液:配制pH 7.0的磷酸鹽緩沖液(PBS)；
[0135]b)制備玉米纖維膠溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑，配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為2小時；
[0136]c)制備蛋白質(zhì)溶液:其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%，選擇步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液作為溶劑,配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，攪拌時間為4小時；
[0137]d)制備H202和辣根過氧化物酶溶液:取2 μ L 30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H202 ;稱取50 μ g辣根過氧化物酶(ABTS法測得酶活力為1000U/mL)，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液為溶劑，在室溫下攪拌2小時,定容至10mL,最終辣根過氧化物酶濃度為10.0 μ g/mL ；
[0138]e)玉米纖維膠和牛血清蛋白共聚物的制備:取10mL步驟c中已配制的牛血清白蛋白溶液、lmL步驟d中已配制的辣根過氧化物酶溶液和lmL步驟d中已配制的H202溶液混合，辣根過氧化物酶溶液和H202的使用量分別占玉米纖維膠和牛血清蛋白混合溶液總體積的2.0% (體積分?jǐn)?shù))；取40!^步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液，分成10等份，每隔5min添加一份的量，連續(xù)添加；
[0139]f)靜置:添加結(jié)束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0140]g)滅酶:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)；
[0141]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應(yīng)后的反應(yīng)溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到玉米纖維膠-牛血清蛋白的乳化劑。
[0142]玉米纖維膠(CFG)和實施例1的實物圖如圖la、lb所示。對比可知，經(jīng)過過氧化物酶及H202處理后，顏色沒有顯著變化。經(jīng)過感官評價專業(yè)人員的評價，實施例1與原玉米纖維膠的氣味沒有顯著差異，沒有不良?xì)馕懂a(chǎn)生。
[0143]對實施例1?6及與實施例1?6相同條件下，未添加酶及H202的空白組中玉米纖維膠-蛋白質(zhì)進(jìn)行了紫外全波長(200?400nm)掃描和傅里葉紅外掃描分析。結(jié)果如圖2a?2c所示，紫外全波長掃描出現(xiàn)顯著的紅移現(xiàn)象，蛋白質(zhì)中的酪氨酸(280nm處)和玉米纖維膠中的阿魏酸(325nm處)吸光值降低，沒有大量二聚酪氨酸(315nm處)和二聚阿魏酸(348nm處)的形成。如圖3所示，傅里葉紅外掃描圖譜中，同玉米纖維膠、蛋白質(zhì)和同條件下玉米纖維膠-蛋白質(zhì)交聯(lián)的曲線相比，該共聚物出現(xiàn)了四個新的峰(1302、942、871、667cm—1)，驗證了分子間共聚交聯(lián)的產(chǎn)生。
[0144]分別以單獨的玉米纖維膠和單獨的牛血清白蛋白為比較例1和比較例2，并將實施例3、比較例1、2作為乳化劑，應(yīng)用于水包油型乳液的制備，比較在不同的pH值/離子強(qiáng)度/溫度條件下，分析測定乳液的平均粒徑及zeta電位這兩個指標(biāo)，以評價乳液的穩(wěn)定性。乳液的制備過程如下:
[0145]乳液制作過程如下:
[0146]按照乳液總質(zhì)量為100g，乳化劑占總重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 %，將2g乳化劑溶于88g水中作為水相，取log大豆油為油相，油相與水相混合。將混合物用高速剪切機(jī)在13，000轉(zhuǎn)/分下進(jìn)行1分鐘攪拌，然后再進(jìn)行60MPa下的高壓均質(zhì)，得到乳液。
[0147]對乳液進(jìn)行稀釋并調(diào)節(jié)pH值(4.0，5.0，6.0，7.0，8.0)、離子強(qiáng)度(0，25，50，100，300mM/L)，放置在不同溫度(_20°C，常溫)下，對各乳液的平均粒徑進(jìn)行了測定分析。
[0148]常溫下，pH值為4.0或7.0，鉀離子濃度為0?300mM/L的不同乳液的平均粒徑如圖4a、4b所示，經(jīng)過一次凍融實驗(_20°C下放置24小時，常溫解凍至完全融化)后，鉀離子濃度為0?50mM/L下，不同乳液的平均粒徑如圖5a、5b所示。如圖4a、4b所示，在相同鉀離子濃度和pH值下，玉米纖維膠-牛血清白蛋白共聚物制備的乳液平均粒徑(約0.9 μ m)均顯著小于單獨玉米纖維膠(約2.9 μ m)或牛血清白蛋白(1.2?2.2 μ m)制備的乳液平均粒徑。在相同pH值(pH = 4.0或7.0)下，當(dāng)鉀離子濃度由OmM/L提高至300mM/L時，玉米纖維膠-牛血清白蛋白共聚物制備的乳液平均粒徑均保持穩(wěn)定。如圖5a、5b所示，經(jīng)歷凍融處理(_20°C下放置24小時，常溫解凍至完全融化)后，玉米纖維膠-牛血清白蛋白共聚物制備的乳液平均粒徑變化并不顯著，而單獨玉米纖維膠制備的乳液粒徑由約2.9 μ m增大至約18μπι。綜上實驗結(jié)果，在不同的體系條件下(pH值、離子強(qiáng)度、低溫)，玉米纖維膠-牛血清白蛋白共聚物的乳化性均優(yōu)于單獨的玉米纖維膠或單獨的牛血清白蛋白的乳化性。
【權(quán)利要求】
1.一種玉米纖維膠-蛋白質(zhì)乳化劑，其特征在于: 該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質(zhì)，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質(zhì)之比為0.25?10 (按質(zhì)量比)； 該乳化劑通過如下方法制備:配制緩沖液一制備玉米纖維膠溶液一制備蛋白質(zhì)溶液一制備H2O2和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備一靜置一滅酶一濃縮及冷凍干燥。
2.一種如權(quán)利要求1所述的乳化劑的制備方法，其特征在于: 具體步驟如下: a)配制緩沖液:緩沖液的pH值在6.0?7.0之間； b)制備玉米纖維膠溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按玉米纖維膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.125?5.0%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解； c)制備蛋白質(zhì)溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5?2.5%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解； d)制備H2O2和過氧化物酶溶液:選擇H2O2和過氧化物酶作為酶促體系,其中過氧化物酶的濃度為5.0?10.0 μ g/mL, H2O2的濃度為0.006?0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))； e)玉米纖維膠和蛋白質(zhì)共聚物的制備:步驟c中已配制的蛋白質(zhì)溶液與步驟d中已配制的過氧化物酶和步驟d中已配制的H2O2先混和，其中過氧化物酶和H2O2等體積添加，兩者的使用量分別占玉米纖維膠和蛋白質(zhì)混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分?jǐn)?shù))，將步驟b中已配制的玉米纖維膠溶液均分為10份，每隔5min添加一份的量，逐量連續(xù)添加到蛋白質(zhì)、過氧化酶和H2O2的混合溶液中，其中蛋白質(zhì)溶液:玉米纖維膠溶液為1:4(添加體積比)； f)靜置； g)滅酶； h)濃縮及冷凍干燥。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟a中，所述緩沖液優(yōu)選為磷酸鹽緩沖液。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟c中，所述蛋白質(zhì)的酪氨酸含量優(yōu)選為5.0%以上。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟d中，選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，選擇2?20 μ L30% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H2O2稀釋至1mL濃度為0.006?0.06% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))； 所述過氧化物酶優(yōu)選為辣根過氧化物酶，其制備方法為選擇步驟a中已配制的緩沖液為溶劑，稱取50?100 μ g過氧化物酶(酶活力為1000U/mg)，在室溫下攪拌2小時，在1mL容量瓶中定容； 酶活力測定選擇ABTS作為反應(yīng)底物。
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟f中，將得到的玉米纖維膠-蛋白質(zhì)共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時。
7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟g中，用I % (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應(yīng)。
【文檔編號】A23J3/34GK104304947SQ201410541138
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】殷麗君, 劉妍, 邱爽, 龐曉晗 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)