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负载硒蛋白果胶微凝胶的制备、结构表征及体外消化特性研究

时间:2020-08-13 作者:蔡杰 来源: 阅读量:

2020年4月,国家富硒农产品加工技术研发专业中心程水源教授、蔡杰副教授在《食品工业科技》(全国中文核心期刊)上发表“负载硒蛋白果胶微凝胶的制备、结构表征及体外消化特性研究”的研究性论文(2020, 41(8): 37-42.)

研究背景

硒(Se)作为生物体内必需的微量元素,具有重要的生物学作用,其中有机硒相对于无机硒具有更高的吸收、利用率与更强的生物活性。

有机硒主要以硒蛋白、硒酶以及硒多糖等形式存在,具有抗氧化与增强免疫力作用,对白内障、糖尿病、癌症及心血管等疾病的防治具有一定功效,所以科学补硒十分必要。有研究表明,富硒糙米蛋白抗氧化能力(羟自由基(·OH)实验)明显高于普通糙米蛋白。并且通过小鼠细胞免疫与体液免疫测定试验证实了富硒大麦苗能有效提高小鼠细胞免疫与体液免疫的功能。从高聚硒植物中提取硒蛋白应用于特色富硒食品强化是一种有效的加工方法。然而,植物硒蛋白作为一种生物活性物质,在强酸碱或过热等环境中易被破坏,另外由于其特殊气味,限制了硒蛋白在食品加工中的应用。以天然壁材为原料,借助其物化性质包埋负载生物活性物质,可以一定程度上形成“庇护”效应。因此,为硒蛋白包埋与活性保护提供了借鉴思路。

研究方法

课题组以植物硒蛋白生物活性为模型,柑橘果胶为微胶囊壁材,利用凝聚特性构建负载硒蛋白果胶微凝胶,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)对其微观形貌、微观结构和热稳定性进行分析,并结合模拟胃肠液消化试验进一步探讨了其体外消化特性。

研究结果与讨论

以果胶浓度5.0%(w/v)、CaCl2浓度为2.0%(w/v)、包埋操作温度30 ℃作为最佳工艺制备负载硒蛋白果胶微凝胶,结果表明:硒蛋白被完整有效地包裹在果胶凝胶中,在此条件下硒蛋白包埋率为(66.3 ± 1.64)%,并经原子荧光光谱法测定载硒量为(308 ± 8.71)μg/g。经过果胶微凝胶包埋后,硒蛋白的特殊气味得到了有效掩盖,并且硒蛋白果胶微凝胶经负载后其热稳定性得到了明显的提高。在胃液2 h体系中硒蛋白的累计释放量仅为6.1%,而模拟肠液消化9 h后累计释放达73.6%。说明在微凝胶化后可以增强硒蛋白的环境稳定性,有效减少其在胃液中的破坏,提高其在肠液中的缓释能力。

图1扫描电子显微镜图:a)硒蛋白,b)空白果胶微凝胶,c)负载硒蛋白

图2负载硒蛋白果胶微凝胶表征图:a)红外光谱图,b)热重分析曲线图,c)模拟胃肠液中连续释放曲线

基金项目

该研究获得中国科协“青年人才托举工程”项目(2018QNRC001),湖北省“楚天学者计划”人才项目,湖北省技术创新专项(重大项目)(2019ABA113),恩施州科技计划项目(D20170041,I20180002,D20190003),武汉轻工大学杰出青年科学基金项目(2018J01),武汉轻工大学引进(培养)人才科研启动项目(2016RZ22),恩施州公共检验检测中心标准化研究项目和恩施市科技支撑项目的支持。

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