專利名稱：一種蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蛋白復(fù)合改性的方法，具體地說，涉及一種蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方法。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)屬于高分子并且具備兩親結(jié)構(gòu)，所以具有獨(dú)特的表面活性，但是在工業(yè)應(yīng)用中卻有很 大的局限性，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)遇熱、有機(jī)溶劑等不穩(wěn)定并且易受到蛋白分解。所以，若想加寬蛋白質(zhì) 在食品行業(yè)中的應(yīng)用，就必須修飾蛋白質(zhì)使其達(dá)到一種穩(wěn)定的狀態(tài)。具體地說，蛋白一多糖共價(jià) 復(fù)合改性可以使蛋白的功能性如乳化性、熱穩(wěn)定性、7乂溶性、抗氧化性等有顯著的提高，可以更 好地應(yīng)用到食品添加劑行業(yè)。
通過有控制地使其自發(fā)地發(fā)生美拉德反應(yīng)，使蛋白質(zhì)的e -氨基基團(tuán)與多糖的還原性羰基末端 反應(yīng)得到的交聯(lián)物其功能性顯著改善。國夕卜對(duì)于蛋白一多糖復(fù)合物的研究迄今為止只有近十幾年 的時(shí)間，現(xiàn)有制備方法只有兩種 一種是以將BrCN活化后的多糖與蛋白質(zhì)偶^幌可溶性的蛋白 一葡聚糖共價(jià)交聯(lián)物。此法由于交聯(lián)劑有劇毒所以不適于在食品行業(yè)中應(yīng)用；另外是將蛋白一多 糖按一定比例混合后冷凍干燥，所制得的粉狀t/^置在"B喿器中，底部有KI或KBr飽和溶液來維 持一定的相對(duì)濕度，在一定溫度下儲(chǔ)存一段時(shí)間，就可以有效地制備得到交,。用干法反應(yīng)制 備糖蛋白復(fù)合物，反應(yīng)時(shí)間長， 一般需要幾天 幾周；固相反應(yīng)物之間接觸不均勻、不充分，反 應(yīng)受到限輒交聯(lián)率低、并且反應(yīng)產(chǎn)物性能比較不穩(wěn)定；且反應(yīng)后所得產(chǎn)品是糖蛋白復(fù)合物、未反 應(yīng)物和除復(fù)合物以外的其它美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，所以一般需要通過 色譜柱等手段進(jìn)行純化，實(shí) 驗(yàn)操作繁瑣，且雜質(zhì)難除凈。另外美拉德反應(yīng)本身屬于褐變反應(yīng)，所以干法反應(yīng)所得產(chǎn)物顏色深， 極大地限制了其在食品行業(yè)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方法。該法具有反應(yīng)時(shí)間短、性戯急
定、得率高、所得產(chǎn)物沒有產(chǎn)生褐變m點(diǎn)。本發(fā)明的蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方fe^括如下步驟將蛋白和多糖置于反應(yīng)裝置中，
加入蒸餾水?dāng)嚢杈鶆?，調(diào)節(jié)pH6-8，待完全溶解后緩慢加入有機(jī)溶劑，加熱，冷卻，透析，從混
合物中分離并除去多余的糖及副產(chǎn)物，得到蛋白一多糖共價(jià)復(fù)合產(chǎn)物，其中，蛋白的質(zhì)量份數(shù)為l
10，蛋白與多糖的質(zhì)量比為1:1 1:8，蒸餾水占蒸餾7jC^有機(jī)翻U總體積的5 3戰(zhàn)體積百分?jǐn)?shù)， 反應(yīng)5^度為40。C 70。C，反應(yīng)時(shí)間為2h 24h。
所述蛋白為大豆酸沉蛋白、大豆分離蛋白、乳清蛋白、e-乳球蛋白或小麥面筋蛋白。
所述多糖為葡聚糖、半乳甘露聚糖、殼聚糖、淀粉中的一種或一種以上混合物。 含多糖原料為瓜爾豆膠、魔芋膠或阿拉伯膠中的一種或一禾中以上混合物。 所述反應(yīng)裝置為能夠7權(quán)浴加熱的密閉的容器或回 置。 所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙二醇或甘油。
所腿析采用4r透析24 48小時(shí)，透析袋針量10. 0 KDa。 所述分離并除去多余的糖及副產(chǎn)物，采用離心或過濾的方法。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明采用有機(jī)相反應(yīng)介質(zhì)控制蛋白一多糖之間發(fā)生 Maillard反應(yīng)，主要目的是控制其水分活度，提高反應(yīng)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間；采用有機(jī)相反應(yīng)方 法不必再將產(chǎn)物過柱純化除去未反應(yīng)的蛋白以及多糖，并且產(chǎn)物顏色呈乳白色，改性后的蛋白質(zhì) 其水溶性、乳化性、抗氧化性等功能性質(zhì)剤艮大的提高，可以廣泛應(yīng)用于各類食品中；本發(fā)明的 反應(yīng)時(shí)間為6h 24h,而干熱反應(yīng)的時(shí)間為幾天 幾周，從而節(jié)省了育遣，提高了產(chǎn)率。
具體實(shí)駄式
實(shí)施例l:取0.75克大豆分離蛋白(由日本不二公司生產(chǎn))于密閉的容器，加入5ml水，分 散，后加入葡聚糖(美國Sigma公司提供，分子量67000道爾頓)，大豆蛋白與葡聚糖的質(zhì)量比 1:1，分散均勻。完全分散的樣品液中緩慢加入95ml乙醇，調(diào)整鵬60°C，緩慢攪拌反應(yīng)24h。 反應(yīng)完畢，冷卻至25。C， 4'C透析24h，透析袋分子量為10. OKDa。透析液1500Xg離心15min， 取上清液，冷凍干燥。得到產(chǎn)率為52.3%，顏色為白色的產(chǎn)品。
實(shí)施例2:配制95%乙醇100ml，攪拌均勻。在回流裝置里加入1. 5g P -乳球蛋白(美國Sigma
公司提供，分子量67000 ，頓)和1.5g葡聚糖(美國Sigma公司提供，蛋白含量約96%)和淀 粉，再緩慢加入乙醇溶液中，成均^t浮液，調(diào)整驢50。C，反應(yīng)12h。反應(yīng)完畢，冷卻至室溫， 反應(yīng)液取出，4'C透析24h，透析袋分子量為10. OKDa。透析液1500Xg離心10min，取上清液，冷 凍干燥。得到產(chǎn)率為48.6%，顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例3:在密閉的容器里加入2.0克^酸沉蛋白(實(shí)驗(yàn)室自制)，加入5ml水，溶解，后 加入半乳甘露聚糖(美國Sigma公司提供，分子量100000道爾頓)、葡聚糖和和淀粉，大豆酸沉 蛋白與糖的總質(zhì)量比1:5，攪拌溶解。完全分散的樣品液中加入20ml乙醇，調(diào)整溫度6(TC，反應(yīng) 9h。反應(yīng)完畢，冷卻至15°C,反應(yīng)液取出，4。C透析48h，透析袋分子量為10. 0KDa。透析液1500 Xg 離心20min，取上清液，真空干燥。得至1」產(chǎn)率為47.1%,顏色為黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例4 :在回流裝置里1.5克乳清蛋白，加入5ml水，分散，再加入淀粉，乳清蛋白與淀 粉的質(zhì)量比1:2，分散均勻。完全分散的樣品液中加入45ml甘油，調(diào)整溫度4(TC，反應(yīng)2h。反應(yīng) 完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4。C透析32h，透析袋肝量為10.0KDa。透析液1500Xg離心 10min,取上清液，冷凍干燥。得到產(chǎn)率為50.1%，顏色為白色的產(chǎn)品。
實(shí)施例5 :在密閉的容器里加入0.75克大豆分離蛋白(由日本不二公司生產(chǎn))，加入5ml 水，分散，再加入殼聚糖，大豆蛋白與殼聚糖的質(zhì)量比l:l，分散均勻。完全分散的樣品液中加入 95ml甘油，調(diào)整溫度40。C，反應(yīng)24h。反應(yīng)完畢，冷卻至20。C,反應(yīng)液取出，4'C透析48h，透析 袋分子量為10. 0KDa。透析液3000Xg離心15min,取上清液，冷凍干燥。得到產(chǎn)率為53. 6%，顏 色為白色的產(chǎn)品。
實(shí)施例6 :在密閉的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入瓜兒豆膠， 大豆蛋白與瓜JLg膠的質(zhì)量比l:5，分散均勻。完全分散的樣品液中緩慢加入20ml乙醇，調(diào)整溫 度70。C，反應(yīng)2h。反應(yīng)完畢，冷卻至10。C，反應(yīng)液取出，4'C透析24h，透析袋分子量為10. OKDa。 透析液1500Xg離心15min,取上清液，真空干燥。得到產(chǎn)率為46.2%，顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例7 :在密閉的容器里加入0.75克大豆分離蛋白(由日本不二公司生產(chǎn))，加5ml水， 分散，再加入半 L甘露聚糖，大豆蛋白與糖的質(zhì)量比1:8，分散均勻。完全分散的樣品液中加入
95ml甘油，調(diào)整溫度4(TC，反應(yīng)24h。反應(yīng)完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4'C透析48h，透析 袋分子量為10. 0KDa。透析液過濾，取濾液，冷凍干燥。得至!]產(chǎn)率為53.6%，顏色為白色的產(chǎn)品。
實(shí)施例8:在密閉的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入魔芋膠， 大豆蛋白與魔芋膠的質(zhì)量比1:5，分散均勻。完全分散的樣品液中緩漫加入20ml丙二醇，調(diào)整溫 度70。C，反應(yīng)6h。反應(yīng)完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4。C透析24h，透析袋分子量為10. 0KDa。 透析液1500Xg離心15min,取上清液，真空干燥。得到產(chǎn)率為46.2。Z，顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例9:在密閉的容器里加入1.75克大豆酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入阿拉伯膠， 大豆蛋白與阿拉伯膠的質(zhì)量比1:5，分散均勻。完全分散的樣品液中緩慢加入20ml乙醇，調(diào)整溫 度70。C，反應(yīng)6h。反應(yīng)完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4。C透析24h，透析袋好量為10. OKDa。 透析液過濾，取濾液，真空干燥。得到產(chǎn)率為46.2%，顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例10:在密閉的容器里加入L75克旭酸沉蛋白，加入5ml水，溶解，后加入阿拉伯膠 和魔芋膠，大豆蛋白與阿拉伯膠和魔芋膠的質(zhì)量比1:5，分散均勻。完全分散的樣品液中緩慢加入 11.7ml乙醇，調(diào)整溫度70。C，反應(yīng)6h。反應(yīng)完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4。C透析24h，透 析袋肝量為10. OKDa。透析液1500Xg離心15min,取上清液，真空干燥。得到產(chǎn)率為46.2%， 顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
實(shí)施例ll:在密閉的容器里加入1. 75克，加入8.6ml水，溶解，后加入阿拉伯膠、魔芋膠和 瓜爾豆膠，大豆蛋白與阿拉伯膠、魔芋膠、瓜爾豆膠的質(zhì)量比1:5，分散均勻。完全分散的樣品液 中緩慢加入20ml乙醇，調(diào)整^j變70。C，反應(yīng)6h。反應(yīng)完畢，冷卻至25。C，反應(yīng)液取出，4。C透析 24h，透析袋M量為10. OKDa。透析液1500 X g離心15min，取上清液，真空干燥。得到產(chǎn)率為46. 2 %，顏色為淡黃色的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方法，其特征是，將蛋白和多糖置于反應(yīng)裝置中，加入蒸餾水?dāng)嚢杈鶆颍{(diào)節(jié)pH6-8，待完全溶解后緩慢加入有機(jī)溶劑，加熱，冷卻，透析，從混合物中分離并除去多余的糖及副產(chǎn)物，得到蛋白-多糖共價(jià)復(fù)合產(chǎn)物，其中，蛋白的質(zhì)量份數(shù)為1～10，蛋白與多糖的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，蒸餾水占蒸餾水和有機(jī)溶劑總體積的5～30％體積百分?jǐn)?shù)，反應(yīng)溫度為40℃～70℃，反應(yīng)時(shí)間為2h～24h。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，戶腿蛋白為大豆酸沉蛋白、旭分離蛋白、乳清蛋白、e-乳球蛋白或小麥面筋蛋白。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述多糖為葡聚糖、半乳甘露聚糖、殼聚糖、淀 粉中的一種或一種以上混合物；
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，戶腿多糖的原料為瓜爾豆膠、魔芋膠或阿拉伯膠 中的一種或一種以上混合物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，所述反應(yīng)裝置為能夠7K浴加熱的密閉的容器或回 流裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，所述有機(jī)翻偽乙醇、丙二醇或甘油。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，所腿析采用4。C透析24 48小時(shí)，透析袋肝 量為10. 0 KDa。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是，所述分離并除去多余的糖及副產(chǎn)物采用離心或過 濾的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蛋白質(zhì)與多糖共價(jià)復(fù)合改性的方法，包括如下步驟將蛋白和多糖置于反應(yīng)裝置中，加入蒸餾水?dāng)嚢杈鶆颍{(diào)節(jié)pH6-8，待完全溶解后緩慢加入有機(jī)溶劑，加熱，冷卻，透析，從混合物中分離并除去多余的糖及副產(chǎn)物，得到蛋白-多糖共價(jià)復(fù)合產(chǎn)物，蛋白的質(zhì)量份數(shù)為1～10，蛋白與多糖的質(zhì)量比為1∶1～1∶8，蒸餾水占蒸餾水和有機(jī)溶劑總體積的5～30％體積百分?jǐn)?shù)，反應(yīng)溫度為40℃～70℃，反應(yīng)時(shí)間為2h～24h。本發(fā)明提高反應(yīng)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間，改性后的蛋白質(zhì)其水溶性、乳化性、抗氧化性等功能性質(zhì)有很大的提高，廣泛應(yīng)用于各類食品中。
文檔編號(hào)A23L1/305GK101181068SQ20071003228
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者廖勁松, 楊曉泉, 齊軍茹 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)