[發明專利]一種包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法及其應用

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• 申請號: 202210216481.4
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114831307A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 史策;史歌;楊信廷;吉增濤;賈志鑫
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院信息技術研究中心
• 主分類號: A23L33/105
• 分類號: A23L33/105;A23L33/135;A23L29/00;A23L29/30;A23P10/30;A23C9/123;A23C9/13;A61K9/52;A61K47/42;A61K47/36;A61K38/28;A61P3/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發明涉及納米材料制備領域，尤其涉及一種包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法及應用。所述包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法包括：將乳清蛋白溶液和藻酸丙二醇酯溶液混合，得到乳清蛋白?藻酸丙二醇酯生物聚合物溶液；將生物活性物質和所述乳清蛋白?藻酸丙二醇酯生物聚合物溶液混合，調pH值至4.0～4.6，攪拌25～35min，然后進行凍干處理；所述生物活性物質選自花青素、雙歧桿菌和胰島素中的任一種。本發明方法制備的乳清蛋白?藻酸丙二醇酯復合納米顆粒具有優異的包封效果，具有高生物活性物質包封效率。

技術領域

本發明涉及納米材料制備領域，尤其涉及一種包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法及其應用。

背景技術

生物活性物質如多肽、蛋白質、多糖等，因其水溶性差，或對空氣、光、溫度和pH等外界環境敏感，在食品加工過程中不僅會失去活性，喪失相應使用價值，而且可能對加工食品的顏色、風味和口感等產生不良影響。包封技術利用可以成膜的材料包覆在生物活性表面上，形成壁材-芯材體系，從而最大限度保持芯材原有的色香味等感官特性，特定功能的生理活性以及達到緩釋效果。目前常用的微膠囊制備方法有：噴霧干燥法、乳化擴散法、界面聚合法、復合凝聚法、納米沉淀法和逐層自組裝法。

復合凝聚是高分子物理中的一個概念，主要是基于靜電相互作用，帶相反電荷聚電解質間發生去溶劑化而導致相分離，最后形成了兩相體系，即富含聚電解質的凝聚相和與之平衡的稀釋相。在食品體系中，研究較多的復合凝聚體系是蛋白質/多糖體系。其中，蛋白質是一種兩性聚電解質，而多糖有陰陽離子多糖之分，兩種物質帶相反電荷時即發生靜電相互作用。蛋白質/陰離子多糖的復合凝聚體系已被廣泛研究。復合凝聚反應受pH值、離子強度(鹽濃度)、蛋白質多糖比例、總聚合物濃度、多糖和蛋白質的分子質量等因素的影響；另外，高分子靈活性、電荷密度、攪拌速率、壓力和溫度等參數也會影響復合凝聚反應。復合凝聚法是一種新興的包封技術，廣泛應用于精油、維生素、乳酸菌、酶等組分的微囊化研究中，該方法制備條件溫和、產率高、效率高，已逐漸成為國內外微囊化領域的研究熱點。

目前，使用條件溫和、產率高、效率高的納米顆粒制備方法在食品體系中利用食品級蛋白質和多糖構建可保持加工食品的顏色、風味和口感，提高生物活性物質穩定性的可降解的納米顆粒是功能食品開發的熱點。

目前常用的納米顆粒制備的方法主要是噴霧干燥法，但噴霧干燥法難以控制納米顆粒的粒徑，且高溫的噴霧干燥的條件不適合包封對溫度敏感的生物活性因子，而復合凝聚法既可以對脂溶性功能物質進行包封，又可以對親水性物質進行包封，制備條件溫和、產率高、效率高，已逐漸成為國內外微囊化領域的研究熱點。但是目前常規方法仍存在一些難題，如何提供一種更好保留生物活性物質的活性，改善包封效果的包埋生物活性物質的納米顆粒的制備及應用仍是本領域亟待解決的重要課題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法及其應用。

第一方面，本發明首先提供一種包埋生物活性物質的納米顆粒的制備方法，包括：將乳清蛋白溶液和藻酸丙二醇酯溶液混合，得到乳清蛋白-藻酸丙二醇酯生物聚合物溶液；將生物活性物質和所述乳清蛋白-藻酸丙二醇酯生物聚合物溶液混合，調pH值至4.0～4.6，攪拌25～35min，然后進行凍干處理；所述生物活性物質選自花青素、雙歧桿菌和胰島素中的任一種。

本發明方法制備的乳清蛋白-藻酸丙二醇酯復合納米顆粒具有很好的包封效果，具有高生物活性物質包封效率。采用特定的復合凝聚結合冷凍干燥的方法制備能更好的保留生物活性物質的活性(尤其是對熱敏感的物質)，且該方法制備得到的乳清蛋白-藻酸丙二醇酯納米顆粒，能夠更好應用于對花青素、雙歧桿菌和胰島素等生物活性物質的包封，減少其包封過程中生物活性物質活性的降低。

為了進一步減少包封過程中生物活性物質活性的降低，制備包封效果好的包埋生物活性物質的納米顆粒，本發明進一步進行了如下優化：