[发明专利]一种明胶-多糖接枝物包覆多酚类物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种明胶-多糖接枝物的包覆多酚类物质的方法，属于高分子化学、生物材料、功能食品技术领域。

背景技术

明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质。由于它的可生物降解性，低免疫原性，在食品、日化、生物医药等领域应用很广。通过多糖对明胶或者明胶材料进行改性，在明胶的水溶性、抗菌性、抗酶解性、抗蛋白吸附性质等方面有明显的改善，大大拓宽了明胶的使用范围。

利用Maillard反应制备明胶-多糖接枝物的原理是明胶分子上的自由氨基与多糖的还原性羟基在加热条件下发生反应。利用Maillard反应制备的明胶-多糖接枝共聚物可以制备得到负载多酚类纳米粒子，可以用于炎症、癌症等疾病治疗。然而，目前为止人们对明胶与多糖的Maillard反应研究较少，工艺条件、功能性质开发还有待深入。传统制备明胶-多糖接枝物Maillard反应的条件为干热法(即固相反应)，操作步骤先后涉及冷冻干燥、固相加热等多个步骤；专利文献1(201210375599.8)和专利文献2(201010504424.3)的实施例均在详细步骤的操作记载，如专利文献1的实施例1中“将溶液冷冻干燥。将冷冻干燥后的固体置于装有KBr饱和溶液的密闭容器中，保持相对湿度为79％，置于60℃下进行Maillard反应12-36h得到反应产物碱法明胶-葡聚糖共价结合物。”专利文献2中的实施例部分也有同样的制备步骤。其中，冷冻干燥、固相加热过程对设备要求比较严格，冷冻干燥需要高真空条件，固相加热反应过程需要严格控制温度和湿度，所需时间较长(通常需要数天以上)，容易导致团聚、加热传质不均匀、副反应较多，影响产品的质量，不利于工业生产。

由于现有技术中，微波是指波长1mm～0.1m范围内的电磁波，频率范围是300MHz～3000GHz。微波可以用来加热，微波炉在民用、工业用上已得到了很好的普及。微波在化学反应中主要用于极性分子溶剂吸收微波能而被快速加热，而非极性分子溶剂几乎不吸收微波能，升温很小。水、醇类、羧酸类等极性溶剂都在微波作用下被迅速加热，具有反应速度快的特点。目前该方法已用于大豆蛋白-糖的Maillard反应。如

[专利文献3]：发明名称一种大豆蛋白-糖接枝改性的方法专利号200410041342.4。该文献虽然报道了通过微波Maillard反应可以制备大豆蛋白-糖接枝物，但专利文献3报道也表明反应后外观色泽的变化和反应接枝度的情况，具体描述了当接枝度大于20％，大豆蛋白-糖接枝反应产物均出现明显的颜色变化(褐变反应)，褐变产物属于是Maillard高级反应阶段产物(类黑素)。由于类黑素对健康是不利的，因此，并不利于其实际的接枝物的功能应用。也导致本领域技术人员认为微波这一技术并不利于生产有一定接枝度的蛋白-糖接枝物，无法进行后续的工业化应用。

发明内容

由于现有技术对制备明胶-多糖接枝物的诸多条件的限制，使得本领域技术人员需要进一步研发更便捷的明胶-多糖接枝物制备技术，使得其可以更高效生产包覆多酚类物质；所制得的明胶-多糖接枝物不但可有效的保证明胶-多糖接枝物的接枝度从而后续包覆的同时，可以操作更方便反应时间短。本发明提供一种的简单、高效、安全、环保的明胶-多糖接枝物包覆多酚类物质的方法。

本发明技术方案的制备步骤为：

(1)将明胶与多糖制得的混合水溶液调节pH值为8.5～11.5后，所得的混合水溶液直接进行微波辐射加热10min～60min，从而得到接枝度大于20％的明胶-多糖接枝物溶液；所述的微波辐射加热的温度控制在80～95℃，加热方式为间歇式加热；明胶与多糖的质量比在1:5～5:1之间；所述的多糖的数均分子量在1K～100K之间；

(2)将多酚类物质的溶液直接加入到所述的明胶-多糖接枝物溶液中，调节反应体系pH值为4～6；多酚类物质与明胶-多糖接枝物质量比为0.01:1～10:1之间。

所述的明胶采用碱法明胶或酸法明胶，所述的多糖采用葡聚糖、半乳甘露聚糖、普鲁兰多糖。

本发明优选所述(1)步中所得的混合水溶液直接进行微波辐射加热20min～60min，从而得到接枝度为20-40％的明胶-多糖接枝物溶液。

发明人通过研究发现是所述(1)步中调节pH值为9～10时，有较佳的接枝度的效果，特别是控制pH值为9.5～10可控制到最佳的接枝度的效果。