本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凝膠包埋海馬多肽微膠囊及其制備方法。
背景技術(shù)：
海馬是海龍科動(dòng)物，性溫、味甘，是傳統(tǒng)補(bǔ)益中藥，具有溫腎壯陽(yáng)、散結(jié)消腫的作用。近年來(lái)的藥理研究表明海馬不僅有激素樣作用，增強(qiáng)造血功能，還顯示了抗癌、抗衰老、抗疲勞和Ca2+阻斷等作用。
近幾年，海洋生物活性肽是食品科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。海馬含有豐富的蛋白和必須氨基酸，是制備蛋白質(zhì)及生物活性肽的優(yōu)質(zhì)蛋白原料。然而干海馬質(zhì)地堅(jiān)硬，傳統(tǒng)酶解工藝需要較長(zhǎng)的酶解時(shí)間才能釋放出目標(biāo)肽段的活性肽，因此會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的活性降低。如果將電子束輻照-超聲波處理與酶解法相結(jié)合應(yīng)用于海馬多肽的制備，不僅可以縮短酶解時(shí)間，提高酶解效率，還可以獲得更加豐富的目標(biāo)肽段，提高其生物活性。已授權(quán)的發(fā)明專利“一種海馬多肽酶解液的制備方法”（申請(qǐng)?zhí)枺篊N 201310196742.1）和已公布的發(fā)明專利“一種海馬血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽的制備方法”（申請(qǐng)?zhí)枺篊N 201510100963.3）、“一種從海馬提取短肽的方法”（ 申請(qǐng)?zhí)?CN 201310180051.2）均采用傳統(tǒng)的酶解方法，因而酶解時(shí)間較長(zhǎng)（7-9h），效率低下，且以上專利的加工工藝與本專利有本質(zhì)不同。
海馬多肽具有顯著的抗氧化和抗疲勞功效，但是海馬多肽粉末容易吸潮，生物活性易受外部環(huán)境的影響，有較大的腥味和苦味，因而限制了其在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用?；钚晕镔|(zhì)的包埋技術(shù)可以有效地解決上述問(wèn)題，包埋是利用包埋劑將需包埋的材料粉末或其他塊體結(jié)構(gòu)包裹起來(lái)以提供性能支撐或化學(xué)保護(hù)的過(guò)程，常用的食品包埋技術(shù)有噴霧干燥法、擠壓法、銳孔法以及凝膠包埋法等。噴霧干燥法的操作溫度相對(duì)較高，對(duì)熱敏性的活性物質(zhì)影響較大；擠壓法費(fèi)用昂貴（為噴霧干燥的兩倍）；銳孔法所制得微膠囊往往粒徑偏大，成本也相對(duì)較高。而凝膠包埋法因其操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作溫度適中、對(duì)活性物質(zhì)影響較小等優(yōu)點(diǎn)，是最適合應(yīng)用于海馬多肽包埋的一類技術(shù)。
目前，用于凝膠包埋的壁材主要為糖類和蛋白質(zhì)兩類，其中蛋白質(zhì)因其對(duì)外部環(huán)境較為敏感，可以在特定的條件下快速、準(zhǔn)確地釋放出活性物質(zhì)，被稱為“智慧壁材”。動(dòng)物蛋白和植物蛋白在特性的條件下均能形成凝膠，但是出于對(duì)動(dòng)物蛋白安全性的擔(dān)憂，植物蛋白越來(lái)越受到人們的青睞。大豆分離蛋白具有良好的凝膠特性，但其獨(dú)有的豆腥味讓很多人難以接受，如果用其他植物來(lái)源的分離蛋白（如花生分離蛋白）來(lái)替代部分大豆分離蛋白可以有效地解決此問(wèn)題。不過(guò)，其他植物來(lái)源的分離蛋白的凝膠特性往往不如大豆分離蛋白，因此混合蛋白的凝膠強(qiáng)度可能會(huì)比大豆分離蛋白的凝膠強(qiáng)度更弱，從而影響對(duì)生物活性物質(zhì)的包埋效果。阿拉伯膠是良好的水溶性膳食纖維，在食品工業(yè)中常被用為增稠劑和成膜劑，具有良好的凝膠特性，在醫(yī)學(xué)上阿拉伯膠還具有降低血液中膽固醇的功能。因此，如果將阿拉伯膠應(yīng)用于混合蛋白凝膠中，可以有效地增加混合凝膠的凝膠強(qiáng)度。期刊論文“植物蛋白凝膠及其應(yīng)用研究進(jìn)展”論述了植物蛋白凝膠在藥物控釋應(yīng)用上的可行性，但并未提出多植物蛋白混合凝膠和阿拉伯膠-多植物蛋白混合凝膠在凝膠緩釋上的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有加工技術(shù)上的不足和存在的問(wèn)題，提供一種凝膠包埋海馬多肽微膠囊及其制作方法，解決了傳統(tǒng)包埋技術(shù)存在的溫度高、成本高、大豆蛋白凝膠腥味重、混合蛋白凝膠強(qiáng)度弱等問(wèn)題，為消費(fèi)者提供了一種食用價(jià)值更高的海馬多肽微膠囊。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種凝膠包埋海馬多肽微膠囊，其特征在于：所述凝膠包埋海馬多肽微膠囊由以下重量百分比的原料制成：大豆分離蛋白6~8g、花生分離蛋白2~4g (二者總量為8~12g)、阿拉伯膠2~3g、水80~86g、甜味劑3g（L-阿拉伯糖:三氯蔗糖=6:4（質(zhì)量比））、防腐劑0.1g（大豆異黃酮∶尼生素按=7∶3（質(zhì)量比））、海馬多肽1~1.5g。
所述具有凝膠包埋海馬多肽微膠囊的制作方法，是以阿拉伯膠-大豆-花生分離蛋白混合凝膠制備而成，具體包括以下步驟：
1）制備海馬多肽：選取未吸潮變質(zhì)、味道清淡無(wú)異味的干燥海馬，將其剪成0.5cm的小段，并用中草藥粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；將海馬粉末置于電子直線加速器中進(jìn)行輻照處理（2.5~3KGy），之后以料液重量比1:15~20的比例，將海馬粉末溶于去離子水中，磁力攪拌20~30分鐘，最后進(jìn)行超聲處理（400~600W，50~60℃，20~30min）；調(diào)節(jié)得到的海馬溶液pH至6.5~7.0，以3000~4000U/g海馬的比例加入適量的木瓜蛋白酶，在60~65℃的條件下水浴酶解30~40分鐘；冷卻至室溫后再次調(diào)節(jié)溶液的pH至7.5~8.0，以3000~4000U/g海馬的比例加入適量的胰蛋白酶，在40~45℃的條件下水浴酶解30~40分鐘，最后在沸水浴中滅酶10~15分鐘后離心取上清液，得到海馬酶解液；依次用截留分子量為10000Da、5000Da的超濾膜對(duì)海馬酶解液進(jìn)行超濾，得到分子量小于5000Da的海馬多肽液；最后將濾液進(jìn)行濃縮，濃縮液冷凍結(jié)冰后進(jìn)行真空冷凍干燥，得到海馬多肽粉末；
2）制備大豆分離蛋白：大豆去皮后粉碎，脫脂；將脫脂豆粉與去離子水混合（1:8~1:10，W/W），在40~45℃下攪拌30~40min，之后調(diào)節(jié)pH 至8.0~8.5，繼續(xù)攪拌30~40min；對(duì)所得提取液進(jìn)行離心（30 min，6000 g，13℃），取上清液；調(diào)節(jié)上清液的pH 至4.3~4.5，使蛋白質(zhì)析出，在4℃下緩慢攪拌上述溶液，攪拌時(shí)間12h，之后離心（30 min，6000 g，7℃）去除上清液，取沉淀物；將沉淀物用去離子水（1：2~1:3，W/W）復(fù)溶3次，去除不溶性雜質(zhì)，之后再次離心（30 min, 6000 g），取沉淀物，并復(fù)溶于去離子水中（1:3~1:4，W/W），調(diào)節(jié)pH至7.0得到大豆蛋白溶液；最后將大豆蛋白溶液冷凍干燥，得到大豆分離蛋白粉末；
3）制備花生分離蛋白：花生去除紅衣后粉碎，脫脂；將脫脂花生粉與去離子水混合（1:8~1:9，W/W），在50~55℃下攪拌30~40min，之后調(diào)節(jié)pH 至9.0~9.5，繼續(xù)攪拌50~60min；之后的處理與步驟2）相同；
4）構(gòu)建阿拉伯膠-大豆-花生分離蛋白混合載體：稱量步驟2）、步驟3）所制得的大豆分離蛋白6~8g、花生分離蛋白2~4g (總量為8~12g)，溶解于80~86g的去離子水中后在磁力攪拌器上攪拌50~60min，之后加入2~3g的阿拉伯膠并再次攪拌20~30min調(diào)節(jié)溶液的pH值至6.8~7.2，并在90~95℃恒溫水浴加熱50~70min，最后冷卻至50~55℃；
5）制備凝膠包埋海馬多肽：往步驟4）所得的混合載體中依次加入甜味劑3g（L-阿拉伯糖：三氯蔗糖=6∶4）、防腐劑0.1g（大豆異黃酮∶尼生素按=7∶3）、海馬多肽1~1.5g，混合均勻并攪拌10min，最后加入3~4ml濃度為0.5M的氯化鈣溶液，混合均勻，之后迅速冷卻并置于4℃冷藏柜中充分放置過(guò)夜；
6）制備凝膠包埋海馬多肽微膠囊：將步驟5）所得的凝膠冷凍后進(jìn)行冷凍干燥，將干燥后凝膠進(jìn)行研磨得到凝膠包埋海馬多肽微膠囊；
7）包裝：將步驟6）所得的凝膠包埋海馬多肽微膠囊按規(guī)格封裝在包裝袋中，封口，得到成品。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）海馬多肽對(duì)外部環(huán)境極其敏感，其生物活性易受食品加工過(guò)程的影響。本發(fā)明采用了凝膠包埋法，與其他包埋技術(shù)相比，此法操作簡(jiǎn)單易行，包埋溫度適中，對(duì)海馬多肽的生物活性影響較小。
（2）本發(fā)明采用大豆-花生混合蛋白來(lái)制備凝膠，相比于動(dòng)物蛋白，植物蛋白價(jià)格更為低廉，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也更高（低膽固醇、脂肪酸）；另外，用花生蛋白來(lái)替換部分大豆蛋白，可以有效解決大豆蛋白凝膠豆腥味重的問(wèn)題。
（3）本發(fā)明阿構(gòu)建了阿拉伯膠-大豆-花生分離蛋白混合載體作為凝膠包埋壁材，阿拉伯膠的引入不僅提高了混合蛋白凝膠的凝膠性能，而且因其具有的降低血液中膽固醇的功能也提高了最終產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
（4）本發(fā)明復(fù)合應(yīng)用L–阿拉伯糖和三氯蔗糖作為甜味劑，取代傳統(tǒng)全藕粉生產(chǎn)工藝常使用的蔗糖或單糖，既可以有效改善產(chǎn)品的甜度，又能保證在人體腸道中不產(chǎn)生熱量，符合現(xiàn)代人追求安全健康、無(wú)糖低能量的消費(fèi)理念。
（5）本發(fā)明復(fù)合應(yīng)用大豆異黃酮和尼生素（抗菌肽）作為防腐劑，取代傳統(tǒng)的化學(xué)合成防腐劑如苯甲酸鈉等，既可以有效提高產(chǎn)品的貨架期，又能保證食品的安全性，符合人們追求天然、營(yíng)養(yǎng)和功能化添加劑的要求。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于此。
實(shí)施例1
所述凝膠包埋海馬多肽微膠囊的制作方法具體包括以下步驟：
1）制備海馬多肽：選取未吸潮變質(zhì)、味道清淡無(wú)異味的干燥海馬，將其剪成0.5cm的小段，并用中草藥粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；將海馬粉末置于電子直線加速器中進(jìn)行輻照處理（2.5KGy），之后以料液比1:15的比例，將海馬粉末溶于去離子水中，磁力攪拌20~30分鐘，最后進(jìn)行超聲處理（600W，50℃，30min）；調(diào)節(jié)得到的海馬溶液pH至6.5，以3000U/g海馬的比例加入適量的木瓜蛋白酶，在60℃的條件下水浴酶解40分鐘；冷卻至室溫后再次調(diào)節(jié)溶液的pH至8.0，以4000U/g海馬的比例加入適量的胰蛋白酶，在45℃的條件下水浴酶解30分鐘，最后在沸水浴中滅酶15分鐘后離心取上清液，得到海馬酶解液；依次用截留分子量為10000Da、5000Da的超濾膜對(duì)海馬酶解液進(jìn)行超濾，得到分子量小于5000Da的海馬多肽液；最后將濾液進(jìn)行濃縮，濃縮液冷凍結(jié)冰后進(jìn)行真空冷凍干燥，得到海馬多肽粉末；
2）制備大豆分離蛋白：大豆去皮后粉碎，脫脂；將脫脂豆粉與去離子水混合（1:8，W/W），在45℃下攪拌30min，之后調(diào)節(jié)pH 至8.5，繼續(xù)攪拌40min；對(duì)所得提取液進(jìn)行離心（30 min，6000 g，13℃），取上清液；調(diào)節(jié)上清液的pH 至4.5，使蛋白質(zhì)析出，在4℃下緩慢攪拌上述溶液過(guò)夜，之后離心（30 min，6000 g，7℃）去除上清液，取沉淀物；將沉淀物用去離子水（1:2，W/W）復(fù)溶3次，去除不溶性雜質(zhì)，之后再次離心（30 min, 6000 g），取沉淀物，并復(fù)溶于去離子水中（1:3，W/W），調(diào)節(jié)pH至7.0得到大豆蛋白溶液；最后將大豆蛋白溶液冷凍干燥，得到大豆分離蛋白粉末；
3）制備花生分離蛋白：花生去除紅衣后粉碎，脫脂；將脫脂花生粉與去離子水混合（1:8，W/W），在55℃下攪拌40min，之后調(diào)節(jié)pH 至9.0，繼續(xù)攪拌60min；之后的處理與步驟2）相同；
4）構(gòu)建阿拉伯膠-大豆-花生分離蛋白混合載體：稱量步驟2）、步驟3）所制得的大豆分離蛋白8g、花生分離蛋白2g，溶解于83g的去離子水中后在磁力攪拌器上攪拌60min，之后加入3g的阿拉伯膠并再次攪拌20~30min調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.0，并在90~95℃恒溫水浴加熱60min，最后冷卻至55℃；
5）制備凝膠包埋海馬多肽：往步驟4）所得的混合載體中依次加入甜味劑3g（L-阿拉伯糖：三氯蔗糖=6∶4，質(zhì)量比）、防腐劑0.1g（大豆異黃酮∶尼生素按=7∶3，質(zhì)量比）、海馬多肽1g，混合均勻并攪拌10min，最后加入4ml濃度為0.5M的氯化鈣溶液，混合均勻，之后迅速冷卻并置于4℃冷藏柜中充分放置過(guò)夜；
6）制備凝膠包埋海馬多肽微膠囊：將步驟5）所得的凝膠冷凍后進(jìn)行冷凍干燥，將干燥后凝膠進(jìn)行研磨得到凝膠包埋海馬多肽微膠囊；
7）包裝：將步驟6）所得的凝膠包埋海馬多肽微膠囊按規(guī)格封裝在包裝袋中，封口，得到成品。
實(shí)施例2
所述凝膠包埋海馬多肽微膠囊的制作方法具體包括以下步驟：
1）制備海馬多肽：選取未吸潮變質(zhì)、味道清淡無(wú)異味的干燥海馬，將其剪成1cm的小段，并用中草藥粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎；將海馬粉末置于電子直線加速器中進(jìn)行輻照處理（3KGy），之后以料液比1:20的比例，將海馬粉末溶于去離子水中，磁力攪拌20分鐘，最后進(jìn)行超聲處理（600W，50℃，30min）；調(diào)節(jié)得到的海馬溶液pH至6.5，以4000U/g海馬的比例加入適量的木瓜蛋白酶，在60℃的條件下水浴酶解40分鐘；冷卻至室溫后再次調(diào)節(jié)溶液的pH至8.0，以3000U/g海馬的比例加入適量的胰蛋白酶，在40℃的條件下水浴酶解40分鐘，最后在沸水浴中滅酶10分鐘后離心取上清液，得到海馬酶解液；依次用截留分子量為10000Da、5000Da的超濾膜對(duì)海馬酶解液進(jìn)行超濾，得到分子量小于5000Da的海馬多肽液；最后將濾液進(jìn)行濃縮，濃縮液冷凍結(jié)冰后進(jìn)行真空冷凍干燥，得到海馬多肽粉末；
2）制備大豆分離蛋白：大豆去皮后粉碎，脫脂；將脫脂豆粉與去離子水混合（1:10，W/W），在45℃下攪拌30min，之后調(diào)節(jié)pH 至8.0，繼續(xù)攪拌40min；對(duì)所得提取液進(jìn)行離心（30 min，6000 g，13℃），取上清液；調(diào)節(jié)上清液的pH 至4.5，使蛋白質(zhì)析出，在4℃下緩慢攪拌上述溶液過(guò)夜，之后離心（30 min，6000 g，7℃）去除上清液，取沉淀物；將沉淀物用去離子水（1：2~1:3，W/W）復(fù)溶3次，去除不溶性雜質(zhì)，之后再次離心（30 min, 6000 g），取沉淀物，并復(fù)溶于去離子水中（1:4，W/W），調(diào)節(jié)pH至7.0得到大豆蛋白溶液；最后將大豆蛋白溶液冷凍干燥，得到大豆分離蛋白粉末；
3）制備花生分離蛋白：花生去除紅衣后粉碎，脫脂；將脫脂花生粉與去離子水混合（1:8，W/W），在50℃下攪拌0min，之后調(diào)節(jié)pH 至9.5，繼續(xù)攪拌60min；之后的處理與步驟2）相同；
4）構(gòu)建阿拉伯膠-大豆-花生分離蛋白混合載體：稱量步驟2）、步驟3）所制得的大豆分離蛋白6g、花生分離蛋白4g，溶解于84g的去離子水中后在磁力攪拌器上攪拌50~60min，之后加入2g的阿拉伯膠并再次攪拌20~30min調(diào)節(jié)溶液的pH值至7.2，并在90℃恒溫水浴加熱60min，最后冷卻至55℃；
5）制備凝膠包埋海馬多肽：往步驟4）所得的混合載體中依次加入甜味劑3g（L-阿拉伯糖：三氯蔗糖=6∶4，質(zhì)量比）、防腐劑0.1g（大豆異黃酮∶尼生素按=7∶3，質(zhì)量比）、海馬多肽1g，混合均勻并攪拌10min，最后加入3ml濃度為0.5M的氯化鈣溶液，混合均勻，之后迅速冷卻并置于4℃冷藏柜中充分放置過(guò)夜；
6）制備凝膠包埋海馬多肽微膠囊：將步驟5）所得的凝膠冷凍后進(jìn)行冷凍干燥，將干燥后凝膠進(jìn)行研磨得到凝膠包埋海馬多肽微膠囊；
7）包裝：將步驟6）所得的凝膠包埋海馬多肽微膠囊按規(guī)格封裝在包裝袋中，封口，得到成品。
對(duì)比例1
重復(fù)實(shí)施例1，不同之處在于用噴霧干燥取代步驟（4）~（6）的凝膠包埋法，兩種包埋技術(shù)的包埋效果的比較如表1所示：
表1不同包埋技術(shù)效果的比較
由表1可知，凝膠包埋法和噴霧干燥法都對(duì)海馬多肽的DPPH自由基清除率有所影響，但是噴霧干燥對(duì)抗氧化活性的破壞要明顯大于凝膠包埋法；另外，凝膠包埋法和噴霧干燥法包埋率差異不顯著，并且在一個(gè)月的貯存期內(nèi)都能很好的保護(hù)海馬多肽?？偟膩?lái)說(shuō)，凝膠包埋法的包埋效果要優(yōu)于噴霧干燥法。
對(duì)比例2
重復(fù)實(shí)施例1，不同之處在于用大豆蛋白凝膠取代步驟（4）的大豆-花生混合凝膠。
對(duì)比例3
重復(fù)實(shí)施例1，不同之處在于步驟（4）中不加入阿拉伯膠。不同的凝膠制備方法對(duì)包埋效果的影響如表2所示：
表2 不同凝膠制備方法對(duì)包埋效果影響的對(duì)比
由表2可知，大豆-花生混合凝膠包埋的效果要約略弱于單一的大豆蛋白凝膠包埋的效果，這是因?yàn)榛ㄉ鞍妆旧淼哪z能力要弱于大豆蛋白。同時(shí)，也可以看出阿拉伯膠對(duì)混合凝膠的包埋效果具有顯著性的影響，因?yàn)榘⒗z本身具有優(yōu)良的凝膠特性，因此加入阿拉伯膠后能顯著增加了凝膠強(qiáng)度、多肽的包埋率并更好地保護(hù)其抗氧化活性。
另外對(duì)實(shí)施例1、實(shí)施例2、對(duì)比例2和對(duì)比例3的凝膠包埋海馬微膠囊分別做感官評(píng)定，結(jié)果如表3所示：
表3 凝膠包埋海馬微膠囊感官評(píng)定結(jié)果
由表3可知，用花生蛋白替換部分大豆蛋白，可以使最終的產(chǎn)品顏色變淡，且明顯減弱了豆腥味；同時(shí)，有無(wú)阿拉伯膠的加入對(duì)感官的影響并不明顯。
綜上所述，采用本發(fā)明工藝制備海馬多肽微膠囊可以有效地保護(hù)海馬多肽的生物活性，掩蓋其腥味與苦味，產(chǎn)品的口感較好。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。