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一种大豆蛋白原纤维

花匠小妙招
2025-01-12 14:42

一种大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂及其制备方法

本发明属于功能食品，具体涉及一种大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂及其制备方法。

背景技术：

1、缺铁是世界上最常见和最普遍的营养问题，会导致多种功能障碍，如铁缺乏是造成贫血的主要原因。排除了外源性治疗来源，人对铁的摄入均来自饮食。膳食铁主要包括血红素铁和非血红素铁，大多数血红素铁是动物来源的（对于很多人来说，动物源食品是不可食用的），且只占膳食铁总量的10-15%，非血红素是铁的主要来源，然而混合饮食来源的非血红素铁易受到饮食中抑制剂的影响，导致生物利用度较低。因此，需要补充额外铁，最常见的铁来源是可溶性铁盐或小颗粒元素铁。由于铁盐在生理条件下的溶解度、生物可及性和生物利用度低，同时，会对胃肠道粘膜造成损害，并可能诱发炎症性疾病。为了提高铁生物利用度，在消化环境中维持铁的溶解度和亚铁形式，促进铁通过肠道细胞膜，提高其生物利用度和肠道吸收，减少感官问题，减少副作用，建立食品级铁递送载体是解决问题的关键，既可以稳定铁又可以提高铁的生物利用度。

2、食物来源蛋白原纤维主要是在低ph条件下加热食源性蛋白产生的，相较于天然蛋白，蛋白原纤维具有以下特点：①高纵横比、结构高度有序，蛋白纤维与非纤维同类产品相比，具有更稳定的理化特性，例如在低浓度下形成水凝胶或增加粘度的能力；②具有多个官能团，易与各种营养物质或药物相互作用；③由肽构成的，具有良好的生物活性（抗氧化性、抗菌特性）；④无毒，由食物蛋白形成的原纤维对体外人体细胞没有直接毒性。综上所述，蛋白原纤维独特的结构导致其具有优良的功能特性和生物学活性。

3、大豆蛋白水凝胶具有营养特性、低成本、可生物降解性、与合成聚合物相比毒性较低等突出特性等特点，因此，在食品领域中可作为输送各种营养物质的有效载体。植酸作为主要抑制剂导致豆类对铁的吸收率较低，因此，在制备大豆分离蛋白的过程中增加了脱除植酸的步骤。β-胡萝卜素在ph2.0-7.0环境中稳定，可作为铁的结合位点，也可作为铁还原催化剂。同时，β-胡萝卜素具有强大的抗氧化活性，且有一系列健康益处。因此，开展蛋白原纤维-β-胡萝卜素复合凝胶体系对铁的递送研究，为新型铁递送系统的开发与研究提供了新的思路。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种生物利用度高、无金属异味、对胃肠道无刺激、易受消费者接受的新型健康铁补充剂的制备方法。

2、本发明提供了一种大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂及其制备方法，所述方法是在大豆分离蛋白制备过程加入植酸酶酶解步骤，将大豆分离蛋白在酸性条件下进行加热搅拌处理得到大豆蛋白原纤维，再将蛋白原纤维与β-胡萝卜素和feso4进行复合，进而得到大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂。

3、进一步地限定，将过筛后脱脂大豆粉与水按照1:10（w/v）的比例混合，用2.0 mnaoh将ph调至8.0，室温下搅拌2 h，随后离心。将上清液ph调至5.0，加入植酸酶（加酶量20u/g豆粕）酶解一定时间（0.5~2 h）。将混合液用2 m hcl将ph调至4.5，4℃储存过夜后离心得到沉淀。将沉淀用去离子水洗两次，将ph调至7.0，冷冻干燥得到大豆分离蛋白。

4、进一步地限定，将大豆分离蛋白溶解在去离子水中，蛋白浓度为5~40 mg/ml，室温下搅拌2 h。

5、进一步地限定，用6 m hcl将大豆分离蛋白溶液的ph值调节至1.5~7.0，并在4℃下水合12 h。将大豆分离蛋白溶液用冷冻离心机以10,000 g在4℃下离心30 min。

6、进一步地限定，取上清液在恒温加热磁力搅拌器加热，加热时间为0.5~32 h，加热温度为70~110℃，搅拌转速为100~500 rpm。热处理后，将蛋白原纤维在冰水浴中冷却。

7、进一步地限定，用2.0 m naoh将蛋白原纤维溶液的ph值调至2.0-7.0。

8、进一步地限定，向蛋白原纤维溶液中加入0.1~0.6 ml β-胡萝卜素乙醇溶液（10mm），以及加入0.1~0.6 ml feso4水溶液（1 m），随后搅拌混匀。

9、有益效果：本发明充分利用大豆蛋白原纤维独特的结构、更稳定的理化特性（在低浓度下形成水凝胶的能力）、易与各种营养物质发生相互作用、具有良好的生物活性等特点。β-胡萝卜素具有强大的抗氧化活性，可作为铁的结合位点及还原催化剂，并且会诱导蛋白原纤维发生交联生成水凝胶。采用蛋白原纤维协同β-胡萝卜素对铁进行包封递送，使铁在该体系中保持在生物利用度更高的状态，并促进铁的吸收。该制备方法具有工艺步骤简单方便、无环境污染、原料丰富易得、生产成本低等特点，最主要获得的铁补充剂具有生物利用度高、无金属异味、对胃肠道无刺激、易受消费者接受等突出特点。本发明为新型健康铁补充剂的开发及应用奠定了基础。

技术特征：

1.一种大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂及其制备方法，其特征在于，所述方法是在大豆分离蛋白制备过程加入植酸酶酶解步骤，将大豆分离蛋白在酸性条件下进行加热搅拌处理得到大豆蛋白原纤维，再将蛋白原纤维与β-胡萝卜素和feso4进行复合，进而得到大豆蛋白原纤维-β-胡萝卜素凝胶基铁补充剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将过筛后脱脂大豆粉与水按照1:10（w/v）的比例混合，用2.0 m naoh将ph调至8.0，室温下搅拌2 h，随后离心。将上清液ph调至5.0，加入植酸酶（加酶量20 u/g豆粕）酶解一定时间（0.5~2 h）。将混合液用2 m hcl将ph调至4.5，4℃储存过夜后离心得到沉淀。沉淀用去离子水洗两次，将ph调至7.0，冷冻干燥得到低植酸大豆分离蛋白。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将大豆分离蛋白溶解在去离子水中，蛋白浓度为5~40 mg/ml，室温下搅拌2 h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用6 m hcl将大豆分离蛋白溶液的ph值调节至1.5~7.0，并在4℃下水合12 h。将大豆分离蛋白溶液用冷冻离心机以10,000 g在4℃下离心30 min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，取上清液于恒温加热磁力搅拌器中，加热时间为0.5~32 h，加热温度为70~110℃，搅拌转速为100~500 rpm。热处理后，将蛋白原纤维在冰水浴中冷却。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用2.0 m naoh将蛋白原纤维溶液的ph值调至2.0-7.0。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向蛋白原纤维溶液中加入0.1~0.6 mlβ-胡萝卜素乙醇溶液（10 mm），以及加入0.1~0.6 ml feso4水溶液（1 m），随后搅拌混匀。

技术总结
本发明公开了一种大豆蛋白原纤维‑β‑胡萝卜素凝胶基铁补充剂及其制备方法，是属于功能食品技术领域。该方法为：大豆脱脂豆粕粉经过碱溶、植酸酶酶解、酸沉等处理过程获得低植酸含量的大豆分离蛋白，将大豆分离蛋白在酸性条件下进行加热搅拌处理得到大豆蛋白原纤维，再将蛋白原纤维与β‑胡萝卜素和FeSO<subgt;4</subgt;进行复合，进而得到大豆蛋白原纤维‑β‑胡萝卜素凝胶基铁补充剂。本发明充分利用大豆蛋白原纤维和β‑胡萝卜素的特殊结构和功能特性构建凝胶体系交联递送铁，使铁在该体系中保持在生物利用度更高的状态，并促进铁的吸收。该制备方法具有工艺步骤简单方便、无环境污染、原料丰富易得、生产成本低等特点，最主要获得的铁补充剂具有生物利用度高、无金属异味、对胃肠道无刺激、易受消费者接受等突出特点。

技术研发人员：佟晓红,王欢,田甜,李兰欣,苏睿涵,刘实,程琳,冯健领
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13