[发明专利]一种定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的方法

说明书

本发明涉及一种定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的方法，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，通过控制玉米醇溶蛋白乙醇水溶液的浓度、体系pH值、加热温度和时间，玉米醇溶蛋白分子形成多种形貌。与现有技术相比，本发明以玉米醇溶蛋白乙醇水溶液为模式体系，通过控制实验参数，调节分子内和分子间疏水作用和静电作用，实现了玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的定向设计与调控，为制备结构多样、功能丰富的新型食品配料提供重要技术手段。

技术领域

本发明属于蛋白质分子自组装技术领域，尤其是涉及一种定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的方法。

背景技术

分子自组装是结构单元在一定条件下通过非共价相互作用自发形成具有特定结构与功能的聚集体的过程。以蛋白质分子为结构单元通过自组装可形成高度有序的聚集体结构。玉米醇溶蛋白是从玉米淀粉加工副产物中提取得到的天然蛋白质，具有非致敏性、独特自组装特性、生物相容性和可降解性，是公认为安全的食品级原料，是目前植物蛋白领域的研究热点。玉米醇溶蛋白含50％以上非极性氨基酸，疏水性强，不溶于纯水或纯醇，可溶于60～95％(v/v)乙醇水溶液。目前研究主要在乙醇水溶液体系中探究其形成纳米颗粒的自组装行为。该颗粒常作为生物活性物质传递载体和乳液颗粒稳定剂应用于食品领域。相关结果主要来源于国内华南理工大学和天津科技大学等研究团队，国外主要源于美国伊利诺伊大学香槟分校的Padua教授团队。

专利申请CN109797447A公开了一种玉米醇溶蛋白纳米纤维的制备方法，将玉米醇溶蛋白溶于冰乙酸中，置于40～80℃的水浴中加热5～120min，得到玉米醇溶蛋白乙酸溶液；将4～15℃去离子水滴入40～80℃的玉米醇溶蛋白乙酸溶液中，得到玉米醇溶蛋白乙酸水溶液；将玉米醇溶蛋白乙酸水溶液真空冷冻干燥，得到玉米醇溶蛋白纳米纤维。电镜结果表明，该纤维呈细丝状，直径为50 300nm，纤维间互相交联形成三维网络结构。该方法采用自上而下的分子自组装方法，利用乙酸水溶液体系及温度变化来制备玉米醇溶蛋白纳米纤维，但是该专利技术无法定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装行为，进而无法生成特定形貌、特定功能的玉米醇溶蛋白结构聚集体。目前玉米醇溶蛋白在食品领域中的应用多基于其良好的成膜特性，常作为成膜材料用于食品包装，还常用于巧克力、麦粒素、保健品等食品用于增加表面光泽、改善口感、延长货架期等。然而，基于玉米醇溶蛋白的乳化、发泡、凝胶等其他功能特性在食品领域中的应用鲜有报道，而以上功能特性则皆基于玉米醇溶蛋白分子自组装结构。因此，本发明构建了一种定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装的方法，通过制备不同形貌的玉米醇溶蛋白结构聚集体，探究其潜在功能特性，以拓宽其在食品领域中的应用范围。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型食品功能配料用定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种定向调控玉米醇溶蛋白分子自组装形貌的方法，其特征在于，将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，通过控制玉米醇溶蛋白乙醇水溶液的浓度、体系pH值、加热温度和时间，玉米醇溶蛋白分子形成多种形貌。

所述的乙醇水溶液的体积浓度为70～95％(v/v)。

所述的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液中玉米醇溶蛋白浓度为0.1～0.001％(w/v)。

所述的玉米醇溶蛋白乙醇水溶液的pH值为2.0～10.0。

将玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液中，于室温～90℃加热，加热时间为2～24h。玉米醇溶蛋白溶于乙醇水溶液后，所述玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液置于水浴条件下加热。

进一步地，所述玉米醇溶蛋白优选α-玉米醇溶蛋白。