[发明专利]一种糖基化丝胶蛋白、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种糖基化丝胶蛋白、制备方法及其应用。将蚕丝原材料置于质量浓度为0.01～0.1%的氢氧化钙水溶液中，煮沸/超声煮沸水处理得到丝胶碱性溶液，调节pH至9.0～11.0；按丝胶与还原糖的质量比为1:0.1～0.6，将质量浓度为1～20%的丝胶水溶液与还原糖水溶液混合，反应后得到一种赭石色的糖基化丝胶蛋白产物。本发明制备糖基化丝胶蛋白的方法操作方便，工艺绿色环保，反应效率高，接枝物的水溶性、乳化性、抗氧化性等功能得到有效提高，且改变了原有丝胶蛋白的淡臭味，具有甜香味。本发明提供的糖基化丝胶粉末在健康食品添加剂、辅助降血糖食品以及生物材料等领域，具有工业化、规模化的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种新型的糖基化丝胶蛋白及其接枝方法，特别涉及一种糖基化丝胶蛋白、制备方法及其应用，属于丝胶蛋白改性技术领域。

背景技术

蚕桑丝绸产业一直是我国的传统产业，有关生丝、丝绸坯料、丝绵被、绢纺等常规加工，或者是现代蚕丝生物材料的加工过程中丝蛋白的制备过程中，大量的丝胶蛋白会随着脱胶剂、精练剂等碱性物质作为工业废弃物一起排放，对环境产生严重污染，也造成大量生物蛋白资源的浪费。丝胶是一类分子量大小不一的多种球状蛋白的混合物，在蚕丝纤维中起到的胶粘作用。一般情况下降解不严重的丝胶蛋白不易溶于冷水，易溶于热水特别是非常易溶于碱性热水中。常见的丝胶溶剂有碳酸钠、碳酸氢钠等碱性物质的水溶液，丝棉被加工中大量应用的氢氧化钠等强碱，这些脱胶废液中丝胶蛋白的回收和利用因大量金属离子的存在而变得困难重重。另一个重要问题是回收的丝胶蛋白，特别是冷水中不易溶解的分子量分布范围较大的丝胶蛋白有一股淡淡的蚕蛹臭味，直接混合到常见食品或功能食品中比较难以接受。所以，丝胶蛋白的回收与利用面临多个方面的难题，它涉及到技术、成本、功能和市场等多个方面的壁垒。

蛋白质的-氨基与多糖的还原性羰基末端共价结合即所谓的Maillard反应，是影响蛋白质结构和品质的主要因素，可以得到具有优越功能性质的蛋白质糖基化接枝物。既保留了蛋白质的表面活性又具有多糖亲水和持水的性能。与蛋白质多糖弱相互作用形成的混合物对比，糖基化蛋白对环境条件如温度、pH值、离子强度等具有较高的适应性。常见蛋白质遇较高的温度就易聚集变性，所以在较高温度的水相体系中进行接枝反应难以实现。以普通营养食品蛋清和生物材料研发中常用的丝素蛋白为例，高于50℃蛋清易发生胶凝化而再生丝素蛋白易发生b化而变性，不利于蛋白质与还原糖的美德拉反应。因此，到目前为至，始终无法使多糖与蛋白的Maillard 反应在水溶液中特别是高温水溶液中有效进行。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种新型的丝胶蛋白糖基化、制备方法及其应用，本发明技术方案具有加工工艺绿色环保、操作方便、性能稳定、所得产物无异味、冷水易溶，具有抗菌、抗氧化、体外和体内降血糖等功能，克服了现有回收的丝胶蛋白难以实现工业化利用的缺陷，产品具有良好的工业化、规模化、功能化和商品化的应用前景。

实现本发明目的的技术方案是提供一种糖基化丝胶蛋白的制备方法，包括如下步骤：

（1）将蚕丝原材料置于质量浓度为0.01～0.1%的氢氧化钙水溶液中，煮沸/超声煮沸水解丝胶蛋白，得到的丝胶溶解液经过滤或离心处理，去除杂质，获得丝胶碱性溶液；调节pH至9.0 ～11.0，再经过滤或离心处理，得到质量浓度为1～20%的丝胶水溶液；

（2）按丝胶与还原糖的质量比为1: 0.1～0.6，将质量浓度为1～10%的还原糖水溶液与丝胶水溶液混合，在温度为 90～100℃的条件下搅动或摇动反应3～10 h，得到一种赭石色的糖基化丝胶蛋白产物。

本发明所述的蚕丝原材料包括蚕丝纤维、蚕茧壳、生丝、丝绵片、绢纺及坯绸。

本发明提供的一种糖基化丝胶蛋白的制备方法，优选的技术方案是：

步骤（1）中，煮沸/超声煮沸水解丝胶蛋白的处理时间为0.5～2.0 h；用酸或碱调节pH为10.0。