一种麦糟蛋白纳米微粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种麦糟蛋白纳米微粒及其制备方法和应用，属于蛋白微粒化技术领域。本发明专利技术提供了一种麦糟蛋白纳米微粒的制备方法，以麦糟蛋白为原料，利用超声

【技术实现步骤摘要】
一种麦糟蛋白纳米微粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于蛋白微粒化
，具体涉及一种麦糟蛋白纳米微粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]麦糟是啤酒工业中最主要的副产物，约占总副产物的85％，麦糟富含蛋白质(18％
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30％)、纤维素(16％
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25％)、木质素(11％
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27％)、矿物质、多酚及其它功能性成分。其蛋白质含量和半纤维素含量均较高。麦糟蛋白也是必需氨基酸和非必需氨基酸的可靠来源。其中，必需氨基酸约占总含量的30％，以赖氨酸的含量为最多(14.3％)，其次分别是亮氨酸(6.12％)、苯丙氨酸(4.64％)、异亮氨酸(3.31％)、苏氨酸(0.71％)和色氨酸(0.14％)，这对于麦糟的开发利用具有重要意义，可将其作为食品、化工和能源工业的重要原料。然而麦糟蛋白是一种高度变性蛋白，较低的溶解度限制了其应用价值。
[0003]目前，啤酒企业主要将麦糟当作反刍动物饲料，低价甚至免费提供给养殖场和农户，极大浪费了麦糟中的营养成分。因此，对麦糟进行精深加工，以提高其工业用途的需求与日俱增，但是缺乏对应的研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种麦糟蛋白纳米微粒及其制备方法和应用，通过简单的工艺制备得到纳米级粒度范围、溶解性强，稳定性好等特性的麦糟蛋白颗粒。
[0005]本专利技术提供了一种麦糟蛋白纳米微粒的制备方法，包括以下步骤：溶解从麦糟中提取得到的麦糟分离蛋白，得蛋白溶液，将所述蛋白溶液与谷氨酰胺转氨酶混合进行酶解；
[0006]在所述酶解完成后灭酶并进行超声处理，得分散液；所述超声处理的超声频率为20～47kHz，超声处理的时间为10～60min；
[0007]对所述分散液进行干燥，得麦糟蛋白纳米微粒。
[0008]优选的，从麦糟中提取麦糟分离蛋白的方法包括碱溶酸沉法。
[0009]优选的，溶解所述麦糟分离蛋白的溶剂包括磷酸盐缓冲液，且溶解后蛋白溶液中麦糟分离蛋白的质量百分含量为10～20％，pH值为6～7。
[0010]优选的，所述谷氨酰胺转氨酶的用量为5～10U/g蛋白。
[0011]优选的，在所述灭酶的同时进行所述超声处理，所述灭酶的温度为80～90℃，保持所述灭酶的温度，控制超声能量密度为5～15w/ml。
[0012]优选的，所述干燥的方法包括喷雾干燥。
[0013]本专利技术还提供了利用上述制备方法得到的麦糟蛋白纳米微粒。
[0014]本专利技术还提供了上述麦糟蛋白纳米微粒在制备食品中的应用。
[0015]优选的，所述食品包括液态蛋白补充产品或固态植物基食品。
[0016]本专利技术还提供了一种植物蛋白奶，包括植物奶料液和上述麦糟蛋白纳米微粒，且所述麦糟蛋白纳米颗粒在所述植物蛋白奶中的质量分数为1～5％。
[0017]有益效果：本专利技术提供了一种麦糟蛋白纳米微粒的制备方法，以麦糟蛋白为原料，利用超声
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热
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酶技术联用进行微粒化处理，采用酶增加蛋白交联特性，热处理灭酶并加快蛋白变性和聚集，并通过超声调控蛋白聚集体的粒度，通过简单的工艺条件就能够制备具有纳米级(100
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990nm)粒度范围、溶解性强，稳定性好等特性的麦糟蛋白颗粒，使得麦糟蛋白在食品中的应用场景更广泛，如将其用于液态蛋白补充产品中，亦可利用于植物肉等固态植物基产品当中提升产品质构，且大大降低了乳糜泻等可能引发的谷蛋白过敏症状。满足越来越多的消费者对更加天然绿色食品的追求，实现植物基产品的未来可持续发展。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供了一种麦糟蛋白纳米微粒的制备方法，包括以下步骤：溶解从麦糟中提取得到的麦糟分离蛋白，得蛋白溶液，将所述蛋白溶液与谷氨酰胺转氨酶混合进行酶解；
[0019]在所述酶解完成后灭酶并进行超声处理，得分散液；所述超声处理的超声频率为20～47kHz，超声处理的时间为10～60min；
[0020]对所述分散液进行干燥，得麦糟蛋白纳米微粒。
[0021]本专利技术以麦糟分离蛋白为原料制备麦糟蛋白纳米微粒，所述麦糟分离蛋白优选采用碱溶酸沉法从麦糟中提取得到。本专利技术对所述碱溶酸沉法并没有特殊限定，利用本领域的常规方法进行提取即可。
[0022]本专利技术对提取得到的麦糟分离蛋白进行溶解，溶剂优选包括磷酸盐缓冲液，且溶解后蛋白溶液中麦糟分离蛋白的质量百分含量优选为10～20％，pH值为6～7。
[0023]本专利技术利用谷氨酰胺转氨酶酶解所述蛋白溶液，所述谷氨酰胺转氨酶的用量优选为5～10U/g蛋白。本专利技术优选将蛋白溶液加热至50～55℃并维持搅拌，加入所述谷氨酰胺转氨酶充分反应1.5～2h，完成酶解。
[0024]本专利技术在所述酶解后灭酶，在所述灭酶的同时进行所述超声处理，所述灭酶的温度为80～90℃，保持所述灭酶的温度，控制超声能量密度为5～15w/ml。在此参数范围内，超声的声空化机械作用和高活性自由基两种效应协作效果最佳。
[0025]本专利技术通过谷氨酰胺转氨酶增加麦糟蛋白中谷蛋白表面的赖氨酸和谷氨酰胺的含量，提升其交联特性，后通过热处理灭酶并加快蛋白变性和聚集。同时超声技术可以更精准控制微粒的大小，可以开发粒径更小、更稳定的乳液或蛋白颗粒，且能效更高。超声可以通过声空化作用将流体中存在的气核形成空化气泡，空化气泡的破裂会在空化区产生较强的水动力剪切力、湍流、高温(5000K)和高压(100MPa)，破坏蛋白二级和三级结构，以及分子间或分子内的非共价键(如氢键和疏水键)甚至共价键(二硫键)，打开蛋白质聚集体紧密排列的结构，伴随着结构域的展开，暴露出游离巯基和疏水基团，且将较大蛋白颗粒进一步破碎成小颗粒。另一方面，超声导致水分子破坏引起高活性自由基和超氧化物的生成，这些自由基可以通过抽氢作用，氧化游离巯基形成二硫键甚至从氨基酸α
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碳、多肽主链和疏水氨基酸残基的脂肪族侧链中提取氢原子，进而影响蛋白质结构，减少分子间结合和改变分子构象，形成新的低分子量且稳定的蛋白质聚集体。
[0026]本专利技术对所述分散液进行干燥，所述干燥的方法优选包括喷雾干燥：入风温度为140～160℃，出风温度为70～90℃，喷雾干燥至得到粉末的水分含量低于5％。
[0027]本专利技术还提供了利用上述制备方法得到的麦糟蛋白纳米微粒。
[0028]利用超声
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热处理
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酶技术联用制备得到的麦糟蛋白纳米颗粒，具有纳米级(100
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990nm)粒度范围、溶解性强，稳定性好，赋予其以较高溶解度且具备高热稳定性，极大地拓展了麦糟蛋白在食品领域中的应用。
[0029]本专利技术还提供了上述麦糟蛋白纳米微粒在制备食品中的应用。
[0030]本专利技术所述食品优选包括液态蛋白补充产品或固态植物基食品。
[0031]本专利技术还提供了一种植物蛋白奶，包括植物奶料液和上述麦糟蛋白纳米微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种麦糟蛋白纳米微粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：溶解从麦糟中提取得到的麦糟分离蛋白，得蛋白溶液，将所述蛋白溶液与谷氨酰胺转氨酶混合进行酶解；在所述酶解完成后灭酶并进行超声处理，得分散液；所述超声处理的超声频率为20～47kHz，超声处理的时间为10～60min；对所述分散液进行干燥，得麦糟蛋白纳米微粒。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，从麦糟中提取麦糟分离蛋白的方法包括碱溶酸沉法。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，溶解所述麦糟分离蛋白的溶剂包括磷酸盐缓冲液，且溶解后蛋白溶液中麦糟分离蛋白的质量百分含量为10～20％，pH值为6～7。4.根据权利要求1或3所述制备方法，其特征在于，所述谷氨酰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠辰，刘东红，赵越，潘海波，于松峰，邱爽，陈士国，陈启和，丁甜，王文骏，徐恩波，程焕，
申请(专利权)人：浙江大学长三角智慧绿洲创新中心，
类型：发明
国别省市：