一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于食品加工【技術領域】，具體涉及一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑及其制備方法，該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質，其組成成分：玉米纖維膠與蛋白質之比為0.25～10(按質量比)；通過如下方法制備：配制緩沖液→制備玉米纖維膠溶液→制備蛋白質溶液→制備H2O2和過氧化物酶溶液→玉米纖維膠和蛋白質共聚物的制備→靜置→滅酶→濃縮及冷凍干燥。本發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境條件(pH值/離子強度/溫度)下的乳化性質，同時玉米纖維膠-蛋白質的共聚物沒有明顯的顏色變化，沒有不良氣味產生。
【專利說明】一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于食品加工【技術領域】，具體涉及一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]玉米纖維膠是用堿提-醇沉的方法，從玉米磨粉的副產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，并含有少量蛋白質及阿魏酸。作為一種天然的多糖-蛋白質復合物，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組成上有較大的差別，直接影響其乳化性能的優劣，這成為限制玉米纖維膠被廣泛應用的關鍵因素之一。
[0003]多糖和蛋白質的結合是提高多糖乳化性的一種常用方法。多糖和蛋白質的結合方式通常有兩種:靜電結合和共價交聯。研究表明，同靜電結合的共聚物相比，應用共價交聯的方法得到的共聚物能更好地穩定乳液，抵抗食品體系PH值、離子強度和溫度的變化。常用的共價交聯方式有:梅拉德反應和酶促交聯。其中，酶促交聯具有優于梅拉德反應的多個優勢:反應周期短、專一性高、不產生有毒副產物，并且消費者對酶制劑的接受度也較高。因此，酶促交聯應用于多糖與蛋白質的共價結合中具有廣闊的應用空間。
【發明內容】
[0004]本發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不穩定的不足，從而提高玉米纖維膠乳化性。
[0005]為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0006]一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑，該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質之比為0.25?10 (按質量比)；
[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溶液一制備H2O2和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質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，按玉米纖維膠質量分數在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)制備蛋白質溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質質量分數在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% (質量分數)；
[0013]e)玉米纖維膠和蛋白質共聚物的制備:步驟c中已配制的蛋白質溶液與步驟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混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分數)，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，逐量連續添加到蛋白質、過氧化酶和H202的混合溶液中，其中蛋白質溶液: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，所述緩沖液優選為磷酸鹽緩沖液。
[0018]步驟c中，所述蛋白質的酪氨酸含量優選為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% (質量分數)的H202稀釋至10mL濃度為0.006?0.06% (質量分數)；
[0020]所述過氧化物酶優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作為反應底物。
[0022]步驟f中，將得到的玉米纖維膠-蛋白質共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時。
[0023]步驟g中，用1 % (質量分數)的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應。
[0024]本發明的有益效果在于:
[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境條件(pH值/離子強度/溫度)下的乳化性質；
[0027]3、玉米纖維膠-蛋白質的共聚物沒有明顯的顏色變化，沒有不良氣味產生。
【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為本發明實施例1的乳化劑的實物圖。
[0030]圖2a為分別采用本發明實施例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；BSA代表蛋白質；CFG代表玉米纖維膠。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0040]本發明所述的乳化劑，包括玉米纖維膠和蛋白質，其組成成分為:玉米纖維膠與蛋白質之比為0.25?10 (按質量比)。
[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溶液一制備h202和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質共聚物的制備一靜置一滅酶一濃縮及冷凍干燥。
[0042]本發明所述的乳化劑的制備原理為:在酶促反應體系中，玉米纖維膠、蛋白質形成分子間的共聚物，提高玉米纖維膠的蛋白質含量，實現對玉米纖維膠乳化性的改善。
[0043]本發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體系的溶液，pH值為6.0?7.0之間，該緩沖液優選為磷酸鹽緩沖液；
[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，按玉米纖維膠質量分數在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)制備蛋白質溶液:將蛋白質制備成溶液時，選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質質量分數在0.5?2.5%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解，其中蛋白質的酪氨酸含量優選為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% (質量分數)Η202稀釋至10mL濃度為0.006?
0.06% (質量分數)；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,其優選辣根過氧化物酶，酶活力測定選擇ABTS作為反應底物；
[0048]e)玉米纖維膠和蛋白質共聚物的制備:為了更好地促進玉米纖維膠和蛋白質形成分子間的共聚物，步驟c中已配制的蛋白質溶液與步驟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混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分數)；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，逐量連續添加到蛋白質、過氧化酶和H202的混合溶液中，其中蛋白質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-蛋白質共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時；
[0050]g)滅酶:用1% (質量分數)的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0051]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應溶液濃縮并冷凍干燥，最終得到所需的玉米纖維膠-蛋白質乳化劑。
[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之比為1:4(按質量比)。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:其質量分數為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:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0059]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0060]g)滅酶:用質量分數為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應；
[0061]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為1:1 (按質量比)。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:其質量分數為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:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0069]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0070]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0071]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為10:1(按質量比)。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:其質量分數為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:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0079]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0080]g)滅酶:用質量分數為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應；
[0081]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為1:4(按質量比)。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:其質量分數為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:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0089]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0090]g)滅酶:用質量分數為1 %的疊氮化鈉溶液滅酶,終止反應；
[0091]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為1:1 (按質量比)。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:其質量分數為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:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0099]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0100]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0101]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為10:1(按質量比)。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:其質量分數為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)制備蛋白質溶液:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.06% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0109]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入30°C水浴中，放置4小時；
[0110]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0111]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為1:4(按質量比)。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:其質量分數為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)制備蛋白質溶液:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0119]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0120]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0121]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為1:1(按質量比)。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:其質量分數為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)制備蛋白質溶液:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0129]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0130]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0131]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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之比為10:1(按質量比)。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:其質量分數為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)制備蛋白質溶液:其質量分數為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% (質量分數)的Η202，用步驟a中已配制的磷酸鹽緩沖液稀釋至10mL 0.006% (質量分數)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% (體積分數)；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，連續添加；
[0139]f)靜置:添加結束后，將該共聚物放入45°C水浴中，放置12小時；
[0140]g)滅酶:用質量分數為1%的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應；
[0141]h)濃縮及冷凍干燥:將終止反應后的反應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，經過過氧化物酶及H202處理后，顏色沒有顯著變化。經過感官評價專業人員的評價，實施例1與原玉米纖維膠的氣味沒有顯著差異，沒有不良氣味產生。
[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-蛋白質進行了紫外全波長(200?400nm)掃描和傅里葉紅外掃描分析。結果如圖2a?2c所示，紫外全波長掃描出現顯著的紅移現象，蛋白質中的酪氨酸(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、蛋白質和同條件下玉米纖維膠-蛋白質交聯的曲線相比，該共聚物出現了四個新的峰(1302、942、871、667cm—1)，驗證了分子間共聚交聯的產生。
[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，應用于水包油型乳液的制備，比較在不同的pH值/離子強度/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，以評價乳液的穩定性。乳液的制備過程如下:
[0145]乳液制作過程如下:
[0146]按照乳液總質量為100g，乳化劑占總重量的質量分數為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在13，000轉/分下進行1分鐘攪拌，然后再進行60MPa下的高壓均質，得到乳液。
[0147]對乳液進行稀釋并調節pH值(4.0，5.0，6.0，7.0，8.0)、離子強度(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定。如圖5a、5b所示，經歷凍融處理(_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。綜上實驗結果，在不同的體系條件下(pH值、離子強度、低溫)，玉米纖維膠-牛血清白蛋白共聚物的乳化性均優于單獨的玉米纖維膠或單獨的牛血清白蛋白的乳化性。
【權利要求】
1.一種玉米纖維膠-蛋白質乳化劑，其特征在于: 該乳化劑包括玉米纖維膠和蛋白質，其組成成分:玉米纖維膠與蛋白質之比為0.25?10 (按質量比)； 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溶液一制備H2O2和過氧化物酶溶液一玉米纖維膠和蛋白質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，按玉米纖維膠質量分數在0.125?5.0%之間配制成澄清的溶液，同時攪拌至充分溶解； c)制備蛋白質溶液:選擇步驟a中已配制的緩沖液作為溶劑，按蛋白質質量分數在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% (質量分數)； e)玉米纖維膠和蛋白質共聚物的制備:步驟c中已配制的蛋白質溶液與步驟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混合溶液總體積的1.0?2.0% (體積分數)，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，逐量連續添加到蛋白質、過氧化酶和H2O2的混合溶液中，其中蛋白質溶液: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，所述緩沖液優選為磷酸鹽緩沖液。
4.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟c中，所述蛋白質的酪氨酸含量優選為5.0%以上。
5.如權利要求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% (質量分數)的H2O2稀釋至1mL濃度為0.006?0.06% (質量分數)； 所述過氧化物酶優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作為反應底物。
6.如權利要求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-蛋白質共聚物在30?45°C水浴中放置4?12小時。
7.如權利要求2所述的制備方法，其特征在于: 步驟g中，用I % (質量分數)的疊氮化鈉溶液滅酶，終止反應。
【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 優先權日:2014年10月14日
【發明者】殷麗君, 劉妍, 邱爽, 龐曉晗 申請人:中國農業大學