一種基于難溶性鈣和食源性蛋白復合物的新型鈣增強劑及其制備和表征方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于難溶性鈣和食源性蛋白復合物的新型鈣增強劑(難溶性鈣-蛋白復合物)及其制備和表征方法。
【背景技術】
[0002]補鈣的重要性已經被越來越多的人所重視,這與鈣在人體中的重要性不可分割。人體中99%的鈣組成骨骼和牙齒,支撐者我們的生命,其余的1%存在于人體的軟組織、細胞外液及血液中,發揮重要的生理調節功能。據中國居民健康調查發現,我國居民平均每天鈣的攝入量遠低于中國營養學會的每日推薦攝入量800-1000mg,因此加強補鈣成為了人們生活中的一部分,高鈣類的蛋白產品是人們補鈣的首選。
[0003]由于牛奶中富含的酪蛋白對鈣離子非常敏感,可溶性鈣劑的添加會使得牛奶乳狀界面的酪蛋白之間產生橋連接絮凝,影響乳制品的熱穩定性和產生乳析等問題。而難溶性的補鈣劑,因其含鈣量高、價格便宜、不會造成蛋白質熱力學不穩定等優點而成為常用的鈣增強劑。但是在現有的蛋白液態或蛋白粉體制品中,包括高鈣奶、配方奶粉、蛋白粉、蛋白棒等,難溶性補鈣劑依舊造成了制品貨架期不穩定的問題,例如,易沉淀、溶解性差、補鈣劑顆粒迀移使得口感不佳等。因此,本發明旨在公布一種在蛋白體系中穩定性更好的鈣增強劑。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種基于難溶性鈣和食源性蛋白的新型鈣增強劑(難溶性鈣-蛋白復合物)的制備方法及表征,制造在蛋白液態或粉體制品中穩定性更好的食品類外源性鈣添加劑。
[0005]本發明所采用的技術方案如下:
[0006]一種基于難溶性鈣和食源性蛋白復合物(難溶性鈣-蛋白復合物)的新型鈣增強劑的制備及表征方法,其特征在于由以下步驟實現:
[0007]步驟一:分散:將食源性蛋白配制成溶液,將食品級難溶性鈣分散在水中形成懸浮液;
[0008]步驟二:混合:按照蛋白和難溶性鈣的質量比2:1?1:200將蛋白溶液與鈣懸浮液混合,反應溫度為20?40°C,溫和攪拌I?10h,pH可在3?10控制范圍內進行控制;
[0009]步驟三:分離:以上反應結束后,混合液離心或靜置,分離上清和沉淀;
[0010]步驟四:復合物檢測:所得沉淀漂洗后進行激光共聚焦成像、濁度檢測;
[0011]步驟五:干燥:將步驟三分離所得到的沉淀漂洗后,重新分散在水中,進行噴霧干燥或冷凍干燥處理,得到難溶性鈣-蛋白復合物粉末;
[0012]步驟六:復水表征:將干燥所得復合物粉末進行復水,觀察其表觀穩定性。
[0013]步驟一中所述的蛋白為一種食源性蛋白,或幾種食源性蛋白的混合物,或食源性蛋白的可溶性蛋白鹽,如乳清蛋白、酪蛋白、牛奶濃縮蛋白(MPC)和酪蛋白酸鹽等。
[0014]步驟一中所述的難溶性鈣為碳酸鈣(CaCO3)或磷酸鈣類(如磷酸三鈣(TCP)和羥基磷灰石(HA)等)。
[0015]步驟一中所述的pH控制方法是磷酸鹽緩沖液。
[0016]步驟一中所述的復合物檢測方法是通過激光共聚焦成像表征復合物,用異硫氰酸熒光素(FITC)對難溶性鈣表面復合的蛋白質進行染色。
[0017]本發明所得為基于難溶性鈣和食源性蛋白復合物的新型鈣增強劑(難溶性鈣-蛋白復合物)。
[0018]本發明的有益效果如下:
[0019]1.與難溶性鈣本身相比,本發明所涉及的這種基于食源性蛋白和難溶性鈣的新型鈣增強劑,在液態蛋白體系中不易沉淀,在固態蛋白體系中不易迀移。
[0020]2.本發明采用水溶液復合的方法制備,工藝簡便安全,適合工業化生產。
【附圖說明】
[0021]圖1為實施例1中TCP-WPI復合物的激光共聚焦成像圖。
[0022]圖2為實施例1中TCP-WPI復合物與TCP的再分散懸浮液2h內濁度變化示意圖。
[0023]圖3為實施例1中TCP-WPI復合物與TCP的粉末復水Ih后的表觀穩定性示意圖。
[0024]圖4為實施例2中CaCO3-SC復合物的激光共聚焦成像圖。
[0025]圖5為實施例2中CaCO3-SC復合物與CaCOj^再分散懸浮液2h內濁度變化示意圖。
[0026]圖6為實施例2中CaCO3-SC復合物與CaCO3的粉末復水Ih后的表觀穩定性示意圖。
[0027]圖7為實施例1中CaCO3-MPC復合物和TCP-MPC復合物的激光共聚焦成像圖。
[0028]圖8為實施例2中CaCO3-MPC與CaCO3、TCP-MPC與TCP的再分散懸浮液2h內濁度變化示意圖。
[0029]圖9為實施例3中CaCO3-MPC與CaCO3、TCP-MPC與TCP的粉末復水Ih后的表觀穩定性不意圖。
【具體實施方式】
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[0030]下面結合附圖并通過【具體實施方式】對本發明進行進一步詳細說明,但不限于下述實施例。
[0031]實施例1
[0032](I)分散:將乳清分離蛋白(WPI)配制成10mg/mL的溶液,準確稱取20mg食品級磷酸三鈣(TCP)分散在0.5mL超純水中形成懸浮液;
[0033](2)混合:室溫下,將0.5mL的10mg/mL乳清分離蛋白液加入0.5mL磷酸三媽懸浮液中(不進行PH調節時,檢測混合液pH為?7.0),將二者混合均勻,在旋轉培養器上旋轉培養4h ;
[0034](3)分離:以上反應結束后,將混合液離心(4000r/min,1min),分離上清和沉淀,將沉淀重新分散在水中,進行噴霧干燥,得到復合了乳清分離蛋白的磷酸三鈣;
[0035](4)分離染色和激光共聚焦成像:步驟(2)結束后,將混合液離心(4000r/min,1min),分離上清和沉淀,將沉淀漂洗后重新分散在水中(0.05% w/w),取3mL再分散懸浮液,用異硫氰酸熒光素(FITC,0.2mg/mL)染色難溶性鈣表面復合的蛋白;在40乂鏡頭和488nm Ar/Kr的激光器下,通過FITC熒光通道觀察圖像,不含WPI的對照組證實FITC不能對TCP染色,而與WPI復合后的實驗組明顯可見TCP顆粒表面吸附的WPI,說明TCP-WPI復合物的形成(見圖1);
[0036](5)分離再分散和濁度檢測:將步驟(2)中混合培養4h后的TCP樣品進行離心(4000r/min,1min),分離上清和沉淀,將沉淀漂洗后重新分散在水中(0.125% w/w);取3mL在分散液于比色皿中,用可見分光光度計進行池度的表征,記錄900nm波長下120min內的再分散懸浮液吸光度值的變化(吸光度值減少量(%) = (t時間再分散液的吸光度值/起始吸光度值)X 100),TCP-WPI復合物與TCP本身相比,2h內的懸浮穩定性大大提高(見圖2);
[0037](6)分離干燥和復水表觀穩定性觀測:將步驟(2)中混合培養4h后的TCP樣品進行離心(4000r/min,1min),分離上清和沉淀,將沉淀漂洗后進行冷凍干燥,得到TCP-WPI復合物和TCP粉末;將上述兩種粉末復水形成2% w/w的懸浮液,在室溫下靜置Ih后拍照,明顯看到復合了 WPI的TCP懸浮穩定性遠好于TCP粉末本身,結果見圖3。
[0038]實施例2
[0039](I)分散:將酪蛋白酸鈉(SC)配制成2mg/mL的溶液,準確稱取10mg食