鹰嘴豆蛋白及甜菊苷负载叶黄素纳米体系制备及其稳定性研究

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叶黄素(lutein,LUT)是一种重要的含氧类胡萝卜素,具有抗氧化、预防和缓解视网膜病变、抑制炎症、抗癌等多种生理功能。由于共轭多不饱和双键的存在,叶黄素结构不稳定,生物利用率较低,在食品领域中的应用受限。近年来,研究发现利用天然高分子材料运载叶黄素可显著提高其溶解性和稳定性,构建叶黄素输送体系成为食品营养领域的研究热点。因此,本文构建了豆类蛋白及甜菊苷负载叶黄素的三元复合体系,探讨其形成机理,并评价该体系在不同环境条件下的稳定性,主要研究结论如下:1.鹰嘴豆分离蛋白(CPI)经纳米化处理后,其粒径变小、表面疏水性增加。傅里叶变红外光谱发现氢键是CPI和叶黄素结合的主要作用力,且两分子之间存在共价键的结合,甜菊苷分子可以改变蛋白质的二级结构;荧光光谱证明,甜菊苷分子共价结合到CPI颗粒表面,使蛋白质发生舒展,提高了负载叶黄素的性能;差热图谱分析结果表明CPI被甜菊苷有效修饰,其有序结构减少,无规则卷曲结构增加,复合物中叶黄素的热峰温度升高,表明热稳定性增加。2.甜菊苷对CPI-LUT复合体系稳定性影响实验结果表明,0.5%甜菊苷(Stevioside,STE)显著提高了复合体系中叶黄素的乳化产率和包封率,降低了体系颗粒平均粒径与多分散指数;此外,超声法制备研究发现超声振幅对体系稳定性影响最大,高强度超声振幅(70~90μm)能有效减小复合颗粒粒径,提高叶黄素乳化产率,延长超声时间有利于减小体系的平均粒径,但粒径分布跨度大。通过响应面优化实验获得CPI-STE-LUT复合体系的较佳超声工艺条件为:脉冲比0.66,超声振幅72.42 μm,超声时间6.3 min,此时,体系平均粒径为195.1 nm,叶黄素乳化产率为91.04%。3.CPI-STE-LUT三元体系较CPI-LUT二元体系在中碱性和低盐条件下稳定性提高,冻融处理会使CPI-STE-LUT和CPI-LUT复合体系失稳,体系在4℃避光条件下稳定性良好,CPI-STE复合物能有效负载叶黄素不被胃肠液中的消化酶降解。
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