雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應用的製作方法

2023-10-10 09:50:09

雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應用，所述雙蛋白共乳化體系是由0.5-5wt％的蛋白、體積比為2-15:85-98的油脂和水製備而成的；所述製備方法為：將蛋白加水溶解，使其充分水化，再加油脂，剪切均質。本發明所製得的雙蛋白共乳化體系具有良好的穩定性，久置後無油析、分層、沉澱、絮凝等現象發生，也無不良氣味；該乳液體系無需額外添加任何乳化劑和穩定劑，也無需調整產品的pH；製備方法操作簡便、工藝參數易控、經濟易行，適合工業化生產；該雙蛋白共乳化體系還可用於製備腸內營養製劑、保健食品、藥物製劑、飲料或化妝品，尤其是適用於製備腸內營養製劑。
【專利說明】雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應用

【技術領域】
[0001] 本發明涉及乳化體系領域，特別涉及一種雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應 用。

【背景技術】
[0002] 目前，對於臨床重症患者及外科術後的病人，均存在營養不良的問題，其嚴重影 響有關並發證的發生率及病人預後，增加了患者病痛，延長了住院時間。臨床營養製劑的 出現使這一問題得到改善，其主要分為腸內營養（Enteral Nutrition)製劑和腸外營養 (Parenteral Nutrition)制齊[|。由於腸內營養製劑更能滿足人體生理需求，改善病理狀態， 隨著臨床運用的發展，腸內營養製劑的優勢相比於腸外營養製劑逐漸突顯。然而，腸內營養 製劑通常包含多種營養組分和生理活性物質，由於其組分複雜，目前普遍存在穩定性差，易 分層（creaming)、沉澱（precipitate)、絮凝或膠凝，變色、氣味難聞、味道差等問題。
[0003] 而蛋白質作為可大量食用的乳化劑，用於生產腸內營養製劑具有獨特的優勢。它 不但作為三大營養物質之一，還可同時發揮乳化劑與穩定劑的作用。通過外界高能量的輸 入，油相被破碎分散為均一的納米級油滴，蛋白質發揮表面活性劑的作用，在油滴表面形成 吸附蛋白膜保護層，或溶解分散在水相中，阻止乳滴之間的聚結（coalescence)。蛋白質穩 定的乳液（protein stabilized emulsions)的穩定性主要依賴於乳滴表面的電荷密度和 乳化吸附層的結構，近年來受到廣泛關注，大量研究致力於提高蛋白乳化穩定的效果。
[0004] 單純蛋白質作乳化劑的效果受pH、離子強度、溫度、油水相組分及工藝條件影響較 大，難以形成穩定的乳液，適用性差。因此，目前研究主要運用蛋白-多糖美拉德反應複合 物，其蛋白質乳化性能得到改進，並能抗氧化、具有更好空間穩定效應，但發生美拉德反應 的位點及程度難以控制，且游離多糖鏈易導致乳滴間發生橋鏈絮凝而影響產品穩定性；研 究還運用到蛋白質部分水解物，其水解片段乳化吸附性能及生理活性提高，但通常缺乏特 異性蛋白水解酶，難以精確控制水解程度與水解部位，難以轉化為大批量生產；研究還運用 到靜電層層自組裝，即帶相反電荷的蛋白質或多糖，通過調節乳化條件使蛋白質或多糖與 油水界面蛋白吸附層發生靜電自組裝聚合，然而其形成的吸附多層膜穩定性差，工藝條件 要求苛刻。
[0005] 在實際操作中，以上方法均存在天然缺陷，比如操作複雜、重現性差、花費昂貴、穩 定性差。


【發明內容】

[0006] 基於此，本發明的目的在於提供一種雙蛋白共乳化體系及其製備方法。
[0007] 解決上述技術問題的具體技術方案如下：
[0008] -種雙蛋白共乳化體系，所述雙蛋白共乳化體系是由蛋白、油脂和水製備而成的， 其中：所述雙蛋白共乳化體系中蛋白的質量百分比為〇. 5-5%，所述蛋白由蛋白A和蛋白B 組成，所述蛋白A為大豆分離蛋白、球蛋白、伴球蛋白或乳球蛋白中的至少一種；所 述蛋白B為酪蛋白酸鈉；所述蛋白A和蛋白B的質量比為1-4:1-4;
[0009] 所述油脂和水的體積比為2-15:85-98。
[0010] 在其中一些實施例中，所述蛋白A和蛋白B的質量比為1-3:1-3。
[0011] 在其中一些實施例中，所述雙蛋白共乳化體系中蛋白的質量百分比為〇. 5-3%。
[0012] 在其中一些實施例中，所述油脂和水的體積比為2-5:95-98。
[0013] 在其中一些實施例中，所述蛋白A為大豆分離蛋白。
[0014] 在其中一些實施例中，所述油脂選自動物脂肪或植物脂肪。
[0015] 在其中一些實施例中，所述油脂選自大豆油、花生油、芝麻油、椰子油、橄欖油、魚 肝油、維生素E醋酸酯、魚油、揮髮油或中鏈脂肪酸酯或合成的食用液體油脂中的至少一 種。所述中鏈甘油酸酯在代謝受壓的患者中容易被吸收和代謝，及時補充熱量；所述花生 油、大豆油、芝麻油等長鏈脂肪酸酯在補充熱量的同時可調節人體中的免疫應答；所述揮發 油可抗氧化、防腐、掩味增香。實驗中發現：不同油脂種類對終產品穩定性的影響不明顯，因 而選擇哪一種脂肪源視患者生理需求與油脂來源具體情況而定。
[0016] 在其中一些實施例中，所述揮髮油選自檸檬油、肉桂油、薄荷油、乾薑揮髮油、牛至 油或香芹酚中的至少一種。
[0017] 上述雙蛋白共乳化體系的製備方法，包括以下步驟：
[0018] (1)將蛋白加入水中溶解，充分水化，得蛋白溶液；
[0019] (2)在蛋白溶液中加入油脂，剪切形成粗乳；
[0020] (3)對粗乳進行均質。
[0021] 在其中一些實施例中，步驟（1)中所述水化的時間為4_20h。
[0022] 在其中一些實施例中，步驟（2)中所述剪切的速度為1000-100000r/min，步驟（3) 中所述均質的壓力為200-1000bar。
[0023] 在其中一些實施例中，所述水化的時間為8-12h，所述剪切的速度為5000-80000r/ min,時間為0. 5_5min，所述均質的壓力為200_600bar，均質循環次數為6?15次。
[0024] 在其中一些實施例中，所述均質中一級均質閥壓力為200_1000bar。
[0025] 在其中一些實施例中，所述均質中一級均質閥壓力為200_600bar。
[0026] 在其中一些實施例中，所述均質的方法為高速剪切、高壓均質、微射流或超聲乳 化。
[0027] 在其中一些實施例中，所述製備方法還包括步驟（4):滅菌。
[0028] 在其中一些實施例中，步驟（1)中所述的水為純水。
[0029] 本發明的另一目的在於提供上述雙蛋白共乳化體系在製備腸內營養製劑、保健食 品、藥物製劑、飲料或化妝品中的應用。
[0030] 本發明的另一目的在於提供一種腸內營養製劑，所述腸內營養製劑包括有上述的 雙蛋白共乳化體系。
[0031] 在其中一些實施例中，所述腸內營養製劑還包括碳水化合物、維生素、脂溶性藥 物、激素、益生菌、疫苗、防腐劑、螯合劑、調味劑、抗氧劑、香味劑、著色劑或遮光劑中的一種 或多種。
[0032] 在其中一些實施例中，所述碳水化合物選自葡萄糖、麥芽糊精、低聚糖、澱粉、乳糖 或纖維素中的至少一種。
[0033] 本發明所述的一種雙蛋白共乳化體系及其製備方法和應用具有以下優點和有益 效果：
[0034] (1)本發明經發明人大量的實驗，得出一種具有良好穩定性的雙蛋白共乳化體系， 並確定了其最佳組分及含量。該乳化體系是在〇.5-5wt%的質量比為1-4:1-4的蛋白A(大 豆分離蛋白、P -球蛋白、P -伴球蛋白或乳球蛋白中的至少一種）和蛋白B (酪蛋白酸鈉） 的相互協同下，並配合體積比為2-15:85-98的油脂和水製備而成的，其具有良好的穩定 性，久置後無油析、分層、沉澱、絮凝等現象發生，也無不良氣味，體系中為250-350nm的乳 滴，其始終保持均一分散，且其還是一種低粘度液體，故特別適合用於重症患者的管飼營養 補充；還有，該乳液體系無需額外添加任何乳化劑和穩定劑，也無需調整產品的PH，其還具 有較高的蛋白質消化率校正胺基酸評分值，營養豐富、生物效價高；另外，由於本發明採用 大豆分離蛋白，故該乳化體系還節約了牛奶蛋白資源，有效降低生產成本；
[0035] (2)本發明所述的雙蛋白共乳化體系的製備方法，操作簡便、工藝參數易控、經濟 易行，適合工業化生產；
[0036] (3)本發明所述的雙蛋白共乳化體系與多種營養成分或活性成分物質（如：碳水 化合物、維生素、脂溶性藥物、激素、益生菌或疫苗）有良好的相容性，故可根據實際需求進 行調整，從而生產出一系列適合不同人群的製劑；該雙蛋白共乳化體系還可作為一種活性 物質傳遞系統，顯著提高活性成分的儲存穩定性，方便使用，安全無毒、利於吸收，故其可用 於營養製劑、保健食品、藥物製劑、飲料或化妝品的製備，尤其是適用於製備營養製劑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 圖1為實施例1所製得的雙蛋白共乳化體系EM1-6的平均粒徑-儲存時間折線 圖；
[0038] 圖2為實施例1所製得的雙蛋白共乳化體系EM2的透射電鏡顯微圖；
[0039] 圖3為實施例2所製得的雙蛋白共乳化體系EM10-14的平均粒徑-循環次數折線 圖；
[0040] 圖4為實施例2所製得的雙蛋白共乳化體系EM10-14的電位分布圖；
[0041] 圖5為實施例2所製得的雙蛋白共乳化體系EMll的粘度-剪切速率/溫度曲線；
[0042] 圖6為實施例1所製得的雙蛋白共乳化體系EM3的90天儲存穩定分析圖；
[0043] 圖7為實施例5所製得的腸內營養劑放置90天後維生素A棕櫚酸酯含量變化圖；
[0044] 圖8為實施例6所製得的雙蛋白共乳化體系EM15-17的平均粒徑-儲存時間柱狀 圖。

【具體實施方式】
[0045] 本發明精選蛋白A--大豆分離蛋白、球蛋白、伴球蛋白或乳球蛋白中的 至少一種，和蛋白B--酪蛋白酸鈉，通過控制兩者的比例及其在體系中的質量百分含量， 在兩者的協同作用下，並配合油脂製得穩定性良好的雙蛋白共乳化體系，其穩定性好、風味 口感好，營養豐富。其中，大豆蛋白作為一種來源豐富的植物性完全蛋白質，不含膽固醇，其 分離純化產品大豆分離蛋白（soy protein isolation,簡稱SPI)，主要由球蛋白（IlS) 和伴球蛋白（7S)組成，為結構緊實的球狀蛋白。酪蛋白酸鈉（sodium caseinate,簡 稱sc)，作為一種來源豐富的動物性完全蛋白質，由酪蛋白經多步處理離子化得到，以提高 其溶解性能。酪蛋白是哺乳動物母牛，羊等和人奶中的主要蛋白質，在牛奶蛋白中含量高達 80%，是一種多組分體系，由a、0、Y和K酪蛋白組成，其結構疏鬆，蛋白亞基在溶解狀態 下易自由活動。
[0046] 大豆分離蛋白（SPI)和酪蛋白酸鈉（SC)被公認為是安全的（generally recognized as safe,簡稱GRAS),均含有幾乎人體所需所有胺基酸，特別是必須胺基酸，具 有營養補充和多種生理功效，廣泛用於乳製品及食品行業。
[0047] 下述實施例中所用的高壓均質機（two-stage high pressure homogenizer)為意 大利Niro Soavi公司的，型號為NS1001L。
[0048]以下將結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0049] 實施例1
[0050] 本實施例一種雙蛋白共乳化體系，其具體組分及其含量如表1，其中，所述油為大 豆油與中鏈脂肪酸酯，表中所述總蛋白即大豆分離蛋白（SPI)和酪蛋白酸鈉（SC)質量之 和。
[0051] 表1雙蛋白共乳化體系中組分及其含量表
[0052]

【權利要求】
1. 一種雙蛋白共乳化體系，其特徵在於，所述雙蛋白共乳化體系是由蛋白、油脂和水制 備而成的，其中： 所述雙蛋白共乳化體系中蛋白的質量百分比為0. 5-5 %，所述蛋白由蛋白A和蛋白B組 成，所述蛋白A為大豆分離蛋白、球蛋白、伴球蛋白或乳球蛋白中的至少一種；所述 蛋白B為酪蛋白酸鈉；所述蛋白A和蛋白B的質量比為1-4:1-4 ; 所述油脂和水的體積比為2-15:85-98。
2. 根據權利要求1所述的雙蛋白共乳化體系，其特徵在於，所述蛋白A和蛋白B的質量 比為 1-3:1-3。
3. 根據權利要求1或2所述的雙蛋白共乳化體系，其特徵在於，所述雙蛋白共乳化體系 中蛋白的質量百分比為〇. 5-3%。
4. 根據權利要求1或2所述的雙蛋白共乳化體系，其特徵在於，所述油脂和水的體積比 為 2-5:95-98。
5. -種如權利要求1-4任一項所述的雙蛋白共乳化體系的製備方法，其特徵在於，包 括以下步驟： (1) 將蛋白加入水中溶解，充分水化，得蛋白溶液； (2) 在蛋白溶液中加入油脂，剪切形成粗乳； (3) 對粗乳進行均質。
6. 根據權利要求5所述的雙蛋白共乳化體系的製備方法，其特徵在於，步驟⑴中所述 水化的時間為4-20h。
7. 根據權利要求5或6所述的雙蛋白共乳化體系的製備方法，其特徵在於，步驟⑵中 所述剪切的速度為l〇〇〇-l〇〇〇〇〇r/min，步驟（3)中所述均質的壓力為200-1000bar。
8. 根據權利要求7所述的雙蛋白共乳化體系的製備方法，其特徵在於，所述水化的時 間為8-12h ;所述剪切的速度為5000-80000r/min，時間為0. 5-5min ;所述均質的壓力為 200-600bar，均質循環次數為6-15次。
9. 權利要求1-4任一項所述的雙蛋白共乳化體系在製備腸內營養製劑、保健食品、藥 物製劑、飲料或化妝品中的應用。
10. -種腸內營養制齊[|，其特徵在於，所述腸內營養制齊[泡括有如權利要求1-4任一項 所述的雙蛋白共乳化體系。
【文檔編號】A61K8/64GK104323235SQ201410513452
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】吳傳斌, 吉娟, 潘昕 申請人:中山大學