大豆肽鈣復(fù)合物的溶解穩(wěn)定懷研究

李 迪，呂 瑩，郭順堂

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083)

大豆肽鈣復(fù)合物的溶解穩(wěn)定懷研究

李 迪，呂 瑩，郭順堂*

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083)

為了研究不同大豆肽鈣復(fù)合物的溶解穩(wěn)定性，以大豆多肽為原料制備大豆肽鈣復(fù)合物，分析了50mg/mL濃度下肽鈣溶液在離心前后的固形物含量與多肽含量，以及析出沉淀的組成成分，最后研究了超高溫瞬時(shí)滅菌處理對(duì)不同濃度肽鈣溶液凝膠形成的影響。結(jié)果表明，不同多肽所制備的肽鈣復(fù)合物溶解穩(wěn)定性有顯著差異;BML－Ca在500mg/mL濃度下仍然為澄清溶液狀態(tài);在經(jīng)過殺菌處理后，300～500mg/mL濃度下均產(chǎn)生了凝膠現(xiàn)象。因此，大豆肽鈣復(fù)合物BML－Ca更加適合制備口服液產(chǎn)品的要求，最適的溶解濃度在200～300mg/mL。

大豆多肽，大豆肽鈣復(fù)合物，溶解穩(wěn)定性

大豆肽鈣是一種由大豆蛋白經(jīng)過蛋白酶的水解作用形成的水解物與外源的鈣結(jié)合而形成的牢固復(fù)合物。這種肽鈣復(fù)合物具有鈣結(jié)合量高，吸收效果好，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)［1－3］，被譽(yù)為第四代補(bǔ)鈣產(chǎn)品［4］，是一種目前具有市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品?？诜悍梅奖闱腋菀妆粌和邮?，因此是一種廠家制作保健品的主要形式。目前，國(guó)家對(duì)口服液產(chǎn)品要求應(yīng)澄清，且貯藏期間不得有發(fā)霉、酸敗、異物、變色、產(chǎn)生氣體或其他變質(zhì)現(xiàn)象，允許有少量搖之易散的沉淀［5］。因此，一定濃度的肽鈣口服液在達(dá)到足夠的鈣含量要求時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)沉淀、凝膠等不穩(wěn)定現(xiàn)象。此外，由于蛋白類產(chǎn)品的熱凝膠性質(zhì)［6］，對(duì)于工業(yè)上的熱殺菌處理會(huì)對(duì)肽鈣產(chǎn)品的溶解穩(wěn)定性產(chǎn)生多大影響還不明確。本實(shí)驗(yàn)使用自制的多種大豆多肽為原料，使用已有的方法制備大豆肽鈣復(fù)合物，并比較產(chǎn)品的溶解性質(zhì)，以及超高溫瞬時(shí)殺菌處理(UHT)對(duì)肽鈣溶液貯藏穩(wěn)定性的影響，為新一代口服液補(bǔ)鈣產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供現(xiàn)實(shí)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆分離蛋白 由哈高科大豆食品有限責(zé)任公司提供;Folin－酚試劑盒 北京鼎國(guó)生物技術(shù)有限責(zé)任公司;其他試劑 均為分析純。

紫外可見分光光度計(jì) SP－2100UV，上海光譜儀器有限公司;離心機(jī) TDL－40B，上海安亭科學(xué)儀器廠;電熱鼓風(fēng)箱 DHG－9140A型，上海一恒科技有限公司;雙極膜設(shè)備 ACILYZER－02型，亞斯通株式會(huì)社。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 大豆肽鈣復(fù)合物的制備 大豆多肽制備方法參見文獻(xiàn)［7］，并采用鹽酸、乳酸、檸檬酸或蘋果酸作為調(diào)酸劑，其中四種多肽參考文獻(xiàn)［8］的方法輔助使用雙極膜設(shè)備制備。

將上述多肽分別用蒸餾水溶解，配成2%的溶液，按照多肽與鈣元素的質(zhì)量比10∶1的比例加入Ca2+，在37℃水浴條件下攪拌30min，使固體顆粒溶解。將溶液在4000r/min下離心10min，測(cè)定pH，上清液噴霧干燥制得大豆肽鈣粉。所制各種大豆多肽及其肽鈣復(fù)合物編號(hào)見表1。

表2 大豆肽鈣復(fù)合物溶液噴霧干燥前的pH

表1 七種多肽(鈣)的種類及編號(hào)

1.2.2 肽鈣復(fù)合物溶解性的測(cè)定 將肽鈣粉用蒸餾水充分溶解，配制成50mg/mL肽鈣復(fù)合物溶液。取攪拌均勻的樣品溶液，測(cè)定固形物含量及多肽含量，將剩余溶液離心(4000r/min，10min)后，取上清液測(cè)定固形物含量及多肽含量，按下式計(jì)算沉淀中多肽與非肽組分的含量:

沉淀中多肽含量=(離心前溶液多肽含量－離心后溶液多肽含量)/(離心前溶液固形物含量－離心后溶液固形物含量)×100%

沉淀中非多肽物質(zhì)含量=1－沉淀中多肽含量1.2.3 肽鈣溶液熱穩(wěn)定性的分析 分別將一定量的肽鈣粉充分溶解于蒸餾水中，配成50、100、200、300、400、500mg/mL的溶液。將各個(gè)濃度的溶液分別移入兩端有封口的1mL專用定量金屬環(huán)中，將定量環(huán)在135～140℃的油浴鍋中放置5s后迅速取出，放置于冰水浴中冷卻至室溫，以模擬UHT殺菌處理。將處理后的溶液在室溫下(25℃)放置24h后，離心(4000r/min，10min)，烘干法分析上清液的固形物含量。

分析50mg/mL溶液的總固形物含量，計(jì)算出相應(yīng)濃度下的理論固形物含量，并按下式計(jì)算凝膠形成量:

凝膠形成量(mg/mL)=理論固形物含量－實(shí)際固形物含量

1.2.4 溶液固形物含量的測(cè)定 烘干法［9］。

1.2.5 多肽含量的測(cè)定 Lowry法［10］。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同肽－鈣復(fù)合物的溶解性比較

分別由表1中七種多肽制備的肽鈣復(fù)合物，經(jīng)噴霧干燥后，產(chǎn)品均呈乳白色或淡黃色粉末狀態(tài)。

將噴霧干燥后的大豆肽鈣復(fù)合物配成50mg/mL的溶液后，只有BML－Ca與C－Ca保持澄清狀態(tài)，其他幾種溶液均出現(xiàn)了白色沉淀。將肽鈣粉溶液經(jīng)離心后進(jìn)行的固形物含量分析發(fā)現(xiàn)(圖1)，BML－Ca與C－Ca的固形物含量沒有出現(xiàn)顯著的變化;而其他幾種肽鈣復(fù)合物溶液在離心后都產(chǎn)生了沉淀而導(dǎo)致固形物損失，其中以H－Ca、BMC－Ca的損失較大，產(chǎn)生的沉淀量分別是4.1mg和4.0mg。

對(duì)各種肽鈣溶液產(chǎn)生的沉淀進(jìn)行了組成分析，結(jié)果見圖2。在H－Ca與BMH－Ca沉淀中幾乎為多肽，只有少部分非多肽的成分，因此沉淀有可能是因?yàn)轶w系中存在的Ca2+離子增強(qiáng)了溶液離子強(qiáng)度而導(dǎo)致多肽鹽析產(chǎn)生;BMC－Ca、M－Ca和BMM－Ca中非多肽物質(zhì)的含量較高，分別為51%、66%和87%。在這三種肽鈣中均使用了檸檬酸、蘋果酸為調(diào)酸劑，它們與過量的鈣結(jié)合而沉淀。由表2可知，C－Ca溶液的pH低于BMC－Ca，而檸檬酸鈣在酸性條件下的溶解性較中性條件下好，因此兩種肽鈣產(chǎn)品同樣含有檸檬酸，但是溶解性差異很大。

圖1 肽鈣粉溶液在離心(4000r/min，10min)前后上清液固形物含量的比較

圖2 各種肽鈣沉淀中的組成成分

2.2 大豆肽鈣復(fù)合物BML－Ca的溶解穩(wěn)定性

2.2.1 大豆肽鈣復(fù)合物BML－Ca的溶解狀態(tài) 肽鈣口服液產(chǎn)品要求澄清，在貯藏過程中無變質(zhì)現(xiàn)象，且需要保證足夠的鈣含量。肽鈣復(fù)合物BML－Ca溶解性較好，但是有必要了解其最大的溶解濃度，以滿足口服液產(chǎn)品的配制要求。將肽鈣粉BML－Ca按照50、100、200、300、400、500mg/mL的量充分溶解于蒸餾水以后，溶液呈金黃色，并且隨著濃度的增高，溶液顏色逐漸加深，但均保持澄清狀態(tài)。但是當(dāng)溶解至600mg/mL時(shí)，溶液流動(dòng)性開始顯著變差，室溫下稍微短暫的放置便出現(xiàn)了凝膠的傾向。

2.2.2 殺菌處理對(duì)大豆肽鈣復(fù)合物BML－Ca溶解性的影響 為使產(chǎn)品有安全的保質(zhì)期，口服液產(chǎn)品必須進(jìn)行滅菌處理。因此，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析了肽鈣溶液經(jīng)熱處理后的流動(dòng)狀態(tài)。圖3顯示了UHT處理后，在室溫下靜置24h后的凝膠形成情況:溶液在100～200mg/mL時(shí)幾乎沒有出現(xiàn)凝膠沉淀，上清液的固形物含量呈線性變化;在300mg/mL時(shí)開始出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，上清液的固形物含量逐漸減少，多肽開始逐漸凝膠沉淀，并隨著濃度的增高，凝膠程度逐漸變大;在500mg/mL時(shí)，UHT處理后溶液凝膠形成量達(dá)到了89.9mg/mL，已無法達(dá)到口服液產(chǎn)品的要求。如果考慮到少量的沉淀不影響外觀的情況下，200～300mg/mL是制成口服液產(chǎn)品合適的濃度。

圖3 UHT殺菌處理對(duì)不同濃度BML－Ca肽鈣溶液溶解穩(wěn)定性的影響

3 結(jié)論

綜上所述，不同方法制備的大豆肽鈣復(fù)合物最終產(chǎn)品的溶解穩(wěn)定性有所不同。所制備的肽鈣粉BML－Ca溶解性好，在500mg/mL時(shí)依然能保持澄清狀態(tài)，若考慮到滅菌，200～300mg/mL是制成口服液產(chǎn)品合適的濃度。

由于凝膠現(xiàn)象成為制約生產(chǎn)較高濃度肽鈣口服液的主要問題，因此，若能夠解決或改善凝膠的形成速度與程度，從而生產(chǎn)出更高濃度的口服液產(chǎn)品，無疑會(huì)減少商家的成本。使用乳酸作為調(diào)酸劑的產(chǎn)品盡管酸度適中，但是在口味上仍需進(jìn)一步改善;使用檸檬酸或蘋果酸作為調(diào)酸劑的產(chǎn)品盡管無法滿足制備口服液的要求，但憑借其良好的口味，仍然可以將其制成片劑進(jìn)行開發(fā)。

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［2］Lv Y，Bao X L，Yang B C，et al.Effect of Soluble Soybean Protein Hydrolysate－Calcium Complexes on Calcium Uptake by Caco－2 Cells［J］.Journal of Food Science，2008，73(7):H168－H173.

［3］王若敏.大豆肽與大豆鈣肽的穩(wěn)定性研究［D］.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，2009.

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［5］國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典［M］.第一部.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:附錄9－10.

［6］葉榮飛.大豆分離蛋白凝膠性影響因素研究進(jìn)展［J］.畜牧與飼料科學(xué)，2009，30(1):29－30.

［7］包曉蘭.大豆肽與鈣結(jié)合形成可溶性復(fù)合物的機(jī)制及其穩(wěn)定性的研究［D］.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

［8］陳穎嵐，郭順堂.雙極膜電酸沉提取大豆分離蛋白效率的研究［J］.大豆科學(xué)，2008，12(27):1024－1027.

［9］韓雅珊.食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1996:1－2.

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Study on the dissolution stability of soybean peptide－calcium complexes

LI Di，LV Ying，GUO Shun－tang*
(College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agriculture University，Beijing 100083，China)

To study the dissolution stability of different soybean peptide－calcium complexes(SP－Ca)which were made of different soybean peptides，the content of solids and peptides of SP－Ca solution were determined before centrifugation and after centrifugation，respectively.The composition of sediment gained after the centrifugation was also analyzed.At last，the influence on the gel formation which was caused by UHT treatment of different concentrations of SP－Ca solution was studied.The results showed that the dissolution stability of the SP－Ca solutions made of different soybean peptides was significantly different.The BML－Ca solution was still clear at the 500mg/mL concentration.After UHT treatment，the gel formed at the 300～500mg/mL concentration of the solution.So the soybean peptide－calcium complexes BML－Ca was the best choice for the preparation of oral liquid products，and the best concentration was 200～300mg/mL.

soybean peptides;soybean peptide－calcium complexes;dissolution stability

TS201.1

A

1002－0306(2011)04－0094－03

2010－03－16 *通訊聯(lián)系人

李迪(1983－)，男，碩士研究生，研究方向:大豆蛋白質(zhì)加工利用。