[發明專利]一種酶法與熱處理復合制備雙網絡凝膠的方法

有效

• 申請號: 201611001996.3
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106750393B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陳復生;王立博;殷麗君;張麗芬;辛穎;劉昆侖;布冠好;郝莉花;康莎莎;田莉雯;劉成龍;左貫杰;張鵬龍
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08L89/00;C08L5/14;C08B37/14
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本發明涉及一種酶法與熱處理復合制備雙網絡凝膠的方法，首先以小麥麩皮為原料堿提制備阿拉伯木聚糖，并與大豆分離蛋白溶液充分混合，經漆酶作用一定時后，再置于水浴鍋恒溫靜置一定時間，迅速冷卻至室溫既得小麥麩皮阿拉伯木聚糖/大豆分離蛋白雙網絡凝膠。本發明的優點是：原材料易得、天然無毒性、成本較低；其次，該方法制備的雙網絡凝膠與常規的單網絡凝膠相比具有良好的械性能；此外，阿拉伯木聚糖作為一種非淀粉多糖，具有良好的生理功能，而大豆分離蛋白富含八種人體必需氨基酸，具有動物蛋白不可比擬的功能特性，因此更利于本發明在食品加工的應用。本發明為可食性凝膠在食品及藥物包埋等領域的應用提供一個新的有效途徑。

技術領域

本發明屬于食品工程領域和多糖與蛋白產品開發領域，具體涉及到一種利用酶法與熱處理復合制備小麥阿拉伯木聚糖/大豆分離蛋白雙網絡凝膠的方法。

背景技術

阿拉伯木聚糖作為一種可再生的半纖維素，廣泛的存在于小麥、大麥、玉米、稻米、高粱、燕麥等谷物組織中，其結構復雜多樣，主要表現在取代方式、聚合度及阿魏酸含量等的不同。此外阿拉伯木聚糖還具有抗氧化、降血糖以及調節腸道等生理功能。生物酶(如漆酶、過氧化物酶/H₂O₂體系等)以及一些化學試劑(過硫酸銨等)可通過自由基氧化，使得阿拉伯木聚糖中的阿魏酸基團共價交聯形成高粘度的溶液及凝膠。基于阿拉伯木聚糖凝膠具有的良好的親水性及生物相容性，因而受到了廣泛關注。但由于阿拉伯木聚糖凝膠自身結構不穩定且機械性能差等原因，因此限制了其在食品加工中的應用。

大豆分離蛋白亦被稱為等電點蛋白，它是以低溫脫脂大豆粕為原料，通過浸提及沉淀的方法除去非蛋白質成分，最終得到蛋白質含量在90％之上的高純度大豆蛋白制品，主要包括7S(β-伴大豆球蛋白)和11S(大豆球蛋白)兩種蛋白，具有良好的生物相容性、生物降解性及加工特性。大豆分離蛋白中氨基酸種類有20中，包含人體所需要的8種必須氨基酸，具有動物蛋白不可比擬的功能特性。是一種全價蛋白質。具有較高的營養性質及功能特性，因此被廣泛應用于食品工業。凝膠性是大豆分離蛋白的主要性質之一。大豆分離蛋白形成凝膠過程會受到溫度、pH、離子強度等影響。大豆分離蛋白在加熱過程中伴隨有變性，聚合及凝膠化作用的發生，使得蛋白質結構展開，一些功能基團暴露出來，蛋白質分子通過二硫鍵、氫鍵、靜電相互作用、疏水作用力等交聯形成凝膠。而蛋白質水凝膠網絡呈開放式，在食品加工貯藏中極易形成絮凝物，亦存在械性能差、質構單一等問題亟待解決。

因此基于蛋白質和多糖各自成交膠特性，構建蛋白質/多糖雙網絡水凝膠引起許多研究者的關注。雙網絡水凝膠是由兩種獨立的親水性聚合物交聯網絡結合在一起形成的水凝膠，一種為交聯密度較高的聚電解質網絡結構，另一種為低交聯度或不交聯的中性網絡結構，兩者相輔相成，既能夠保持凝膠外形，又能起到吸收外界應力的作用。相對于傳統的或單一網絡水凝膠，雙網絡凝膠的復雜結構賦予其良好的溶脹性及機械性能，在食品工業具有廣闊的應用前景。

現有的雙網絡水凝膠易發生絮凝、相分層，雖然凝膠機械性能有所改善，但兩者間熱力學不兼容易導致分離，使水凝膠體系機械強度減弱，且制備凝膠的原料成本較高、不易獲取。因此，本發明以成本低廉、來源廣泛的農業副料制備阿拉伯木聚糖，并與大豆分離蛋白復合構建一種結構穩定、機械性能較好的新型雙網絡水凝膠。

發明內容

本發明提供了一種酶法與熱處理復合制備雙網絡凝膠的方法。所要解決的技術問題是：提供一種成本低廉、無污染、安全、結構穩定、機械性能較好的雙網絡凝膠的制備方法。

本發明的酶法與熱處理復合制備雙網絡凝膠的方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)以粉碎成粉的小麥麩皮原料，浸泡于4～5倍質量的蒸餾水，置于沸水浴加熱20～40min(充分糊化淀粉分子，易于酶解)，待溫度降至70～85℃時，加入α-淀粉酶并置于80～85℃水浴酶解除淀粉(碘液檢測酶解程度)。待淀粉分解完全，過濾富集沉淀，沸騰蒸餾水沖洗沉淀4～5次，60～70℃烘箱干燥4～6h，得到除淀粉的小麥麩皮；