乳清浓缩蛋白水解物的降胆固醇活性及微胶囊化的研究

摘要

乳清浓缩蛋白水解物(WPCH)是利用蛋白酶水解乳清浓缩蛋白(WPC)获得的，它不仅具有易吸收特点，还具有一些特定的生理功能活性，如抗氧化活性、抗菌活性、降血压活性等特性。目前对于具有降胆固醇活性的WPCH的研究较少，本课题研究内容之一是以WPC80为原料制备具有降胆固醇活性的WPCH。但是由于WPCH具有苦味较重、吸湿性较高以及口服时生物利用度降低等问题，严重影响蛋白水解物在食品工业中的应用。微胶囊技术现已被广泛应用于食品工业，应用微胶囊技术可以解决食品成分和添加剂应用受限的问题，因为它可以控制风味的释放，并且在不利的环境条件下，降低物质的挥发性、吸湿性、反应性。微胶囊技术将有望克服WPCH的不良特性。
　　本研究首先采用生物酶技术、超滤、离子交换色谱制备具有降胆固醇活性的WPCH，然后以WPC和麦芽糊精为壁材，采用喷雾干燥法对WPCH进行微胶囊化的研究，并研究WPCH和微胶囊化WPCH的体外稳定性。主要研究内容和结果如下:
　　降胆固醇活性的WPCH制备:以胰蛋白酶为水解酶，在温度为55℃，pH为8.0，WPC的浓度5％，酶的添加量为4.7％的条件下，酶解8h时，WPCH对胆固醇胶束的抑制率最大，即WPCH的降胆固醇活性最高，胆固醇胶束溶解度的抑制率为17.26％;酶解之后的WPCH经超滤处理后，WPCH对胆固醇胶束溶解度的抑制率从17.26％提高到28.63％;利用大孔吸附树脂使盐分脱出率达93.14％，WPCH对胆固醇胶束溶解度的抑制率从28.63％升高到47.53％。因此，利用胰蛋白酶水解WPC可获得降胆固醇活性的WPCH，超滤和脱盐处理能对WPCH进行初步的分离纯化，提高WPCH的降胆固醇活性。
　　微胶囊化WPCH的制备工艺:(1)以WPC、热处理的WPC、WPC和麦芽糊精、热处理WPC和麦芽糊精这四种壁材，采用喷雾干燥法制备微胶囊化WPCH。结果显示未热处理的WPC对WPCH的包埋效率为41.4％，热处理使其包埋效率提升到45.81％，添加麦芽糊精后使其包埋效率分别提升到53.45％和62.41％。风味稀释分析法(TDA)测定产品的苦味，分别以WPC和热处理的WPC为壁材的微胶囊化WPCH的苦味程度降低为原来的1/8，而以麦芽糊精和WPC为壁材的微胶囊化WPCH的苦味程度降低为原来的1/16;微胶囊化处理之后，样品的吸湿性从55.88 g/100g固体降为22～24 g/100g固体，而样品的Tg值从64.17℃提高到73.63℃，这表明微胶囊化处理使样品稳定性增加。研究发现喷雾干燥法制备微胶囊化WPCH不会削弱其降胆固醇活性。(2)通过单因素试验和正交试验确定了以热处理的WPC和麦芽糊精为壁材的微胶囊化WPCH的工艺参数:壁材和芯材的质量比为5∶1，WPC和麦芽糊精质量比为1∶1，固形物含量为20％，喷雾干燥的进风温度为180℃。在最适条件下获得的终产品的包埋效率为68.97％，与WPCH相比，苦味降低为原来的1/16，WPCH的吸湿性由55.88/100g固体降为19.63g/100g固体，Tg值由64.17℃增加到76.25℃，产品稳定性增强。
　　体外稳定性的结果显示，模拟胃肠道条件下，WPCH的降胆固醇活性下降了9％左右，微胶囊化处理对WPCH的降胆固醇活性有显著的保护作用。
　　结论:本研究成功制备降胆固醇活性的WPCH，利用喷雾干燥法以WPC和麦芽糊精为壁材对WPCH微胶囊化，可以达到减弱WPCH的苦味，提高其稳定性和生物利用度的目的。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 立题背景

1．2 乳清蛋白及乳清蛋白水解物

1．2．1 乳清蛋白

1．2．2 乳清蛋白水解物

1．3 微胶囊技术

1．3．1 喷雾干燥法

1．4 课题研究的目的和意义

1．5 课题研究的主要内容

2 材料与方法

2．1 材料与设备

2．1．1 原料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 主要仪器和设备

2．2 试验方法

2．2．1 技术路线

2．2．2 乳清浓缩蛋白水解物的制备

2．2．3 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的制备

2．2．4 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物性质的测定

2．2．5 微胶囊化处理对乳清浓缩蛋白水解物降胆固醇活性的影响

2．2．6 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的工艺优化

2．2．7 微胶囊化前后乳清浓缩蛋白水解物体外稳定性研究

2．2．8 统计分析方法

3 结果与分析

3．1 主要测定指标的标准曲线绘制

3．1．1 蛋白酶活力标准曲线

3．1．2 水解度的测定标准曲线

3．1．3 多肽含量的测定标准曲线

3．1．4 胆固醇含量的标准曲线

3．2 乳清浓缩蛋白水解物的降胆固醇活性的评价

3．3 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物

3．3．1 包埋效率

3．3．2 苦味的评价

3．3．3 微胶囊化前后乳清浓缩蛋白水解物的理化性质

3．3．4 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的微观结构

3．3．5 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的粒径分析

3．3．6 微胶囊化前后乳清浓缩蛋白水解物对胆固醇胶束的抑制作用

3．3．7 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的优化制备

3．4 微胶囊化前后乳清浓缩蛋白水解物的体外稳定性测定结果

4 讨论

4．1 降胆固醇活性的乳清浓缩蛋白水解物

4．1．1 酶法制备降胆固醇活性的乳清浓缩蛋白水解物的研究

4．1．2 超滤浓缩乳清浓缩蛋白水解物的研究

4．1．3 乳清浓缩蛋白水解物脱盐的研究

4．2 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物的研究

4．2．1 乳清浓缩蛋白水解物脱苦的研究

4．2．2 微胶囊化乳清浓缩蛋白水解物壁材的研究

4．2．3 乳清浓缩蛋白水解物包埋效率的研究

4．3 微胶囊化前后乳清浓缩蛋白水解物体外稳定性的研究

4．4 展望

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文