米糠蛋白纳米乳液的制备及其稳定性研究开题报告

1. 研究目的与意义

米糠是稻谷加工精白米过程中产生的副产物，占稻谷籽粒的6％~8％，我国米糠资源十分丰富。米糠营养价值高，含有脂肪14％~24％、蛋白质12％~18％、膳食纤维 23％~30％以及多种生理活性物质，是一种极具开发利用价值的可再生资源。目前国内外对于米糠综合利用首先是制备米糠油，剩下的可用来提取蛋白质，其中蛋白质含量为16％~22％^[1]。米糠蛋白作为一种丰富而廉价的植物蛋白资源，因其过敏性低、氨基酸组成合理、生物效价高以及较好的生理活性，可作为功能因子应用于食品、医药和化妆品行业中。因此，从米糠中开发利用蛋白质资源，能为米糠创造了更大的社会价值。

米糠蛋白具有良好的溶解性和乳化性，是一种潜在的天然食品乳化剂。相比于低分子量乳化剂（如吐温80），蛋白的结构庞大，界面扩散的速度很慢。在到达界面发生构象变化（表面变性）后，疏水性氨基酸及亲水性氨基酸分别排列在油相与水相中，由此降低了界面张力及系统的总自由能，增强了该系统的稳定性。而由于蛋白质自身所具有疏水性和亲水性基团，可以迅速吸附在油水界面上，形成一种抗破裂的界面膜的同时产生静电和空间相斥作用，以此提高纳米乳的稳定性，利于长期储存^[2,3]。综上，将米糠蛋白作为天然表面活性剂运用于纳米乳液的制备过程中具有重要意义。

2. 研究内容和预期目标

乳液制作过程中通过单因素的实验方法，以蛋白质含量、ph值以及油相的种类作为变量，在其中初步找出制备乳液的最佳参数。对米糠蛋白乳液的评价主要通过研究乳液载体的表征（粒径和pdi值、zeta电位等）和乳液的稳定性（乳化稳定性、絮凝指数、离心沉淀率以及界面蛋白吸附率和界面蛋白浓度等）来综合的展现三个变量对米糠蛋白乳液性状的影响，并探寻具备最佳稳定性的米糠蛋白乳液的制备方法，为进一步研究多因素复合对乳液稳定性的影响奠定一定的理论基础。

研究内容在于在乳液制备过程中，通过分别调节三个单因素变量（蛋白浓度、ph值、油相种类），根据其对乳液稳定性的影响，研究出在一定范围内各因素与乳液稳定性的关系。最终筛选出最佳的米糠蛋白乳液配方，以此为米糠蛋白的资源开发提供一定的支持。

在植物蛋白乳液的研究中，主要集中在于蛋白含量与ph对于乳液稳定性的影响，乳液中油相种类的相关研究较少，米糠蛋白乳液的实验中油相种类作为变量并无直接的参考依据，所以在实验结束后可预计解决这方面的问题，得到油相自身氧化性能对于米糠蛋白乳液稳定性的影响^[4,5]。在实验结束后得到具备最佳稳定性的米糠乳液配方预期可以解决传统乳液稳定性差的问题，能够拓展植物蛋白作为乳化稳定剂的方法。

3. 国内外研究现状

由于多个植物蛋白表现出的乳化性好、构象柔顺性低、功能性好、营养全面，经济环保、原料丰富的优点，利用植物蛋白稳定纳米乳的研究越来越多^[6,7]。吴滋灵等^[8]利用超声乳化法制备由小麦醇溶蛋白胶体颗粒稳定的Pickering乳液，观测到乳液平均粒径随超声功率的增大而减小，乳液具有长达5个月的储藏稳定性，性能优良。Chen等^[9]以豌豆蛋白作为乳液的稳定剂，研究了豌豆蛋白浓度对乳化能力和稳定性的影响。利用高速剪切乳化法进行乳化，研究发现随着蛋白质浓度增加，豌豆蛋白的乳化能力和稳定性显著提高，这也有利于提高豌豆蛋白的利用率。Xu等^[10]用天然大豆β-伴球蛋白作为Pickering高内相乳液的稳定剂，利用高速剪切乳化法进行乳化。在内相体积分数为80％时，可以在颗粒质量分数低至0.2％条件下制备出均匀凝胶状高内相乳液。制备的高内相乳液或乳液凝胶热稳定性能都十分优异，长期储存时也非常稳定。

米糠蛋白具有较高的营养价值、低敏性、良好的乳化性以及较强的抗氧化功能性，具备作为乳液稳定剂的基本特性^[11-13]。不过由于二硫键的大量存在对其乳化发泡特性产生一定影响，原始米糠蛋白乳液稳定性较差。

目前利用米糠蛋白高压均质制备纳米乳液的研究相对较少，多是通过超声均质来制备乳液。有研究发现米糠蛋白与多糖在质量比在2.2-4之间，超声的条件下制备出的乳液其乳化性和乳化稳定性明显改善，贮藏稳定性强^[14,15]。常^[16]用米糠蛋白添加木瓜蛋白酶量在1770U/g辅以超声制备乳液，二硫键含量降低明显，溶解度和乳化活性均得到提高。Li^[17]以20％的功率超声均质20min后制备的乳剂具有较高的界面蛋白浓度和较小的液滴尺寸，提高了乳化稳定性。

4. 计划与进度安排

2022年11月10日——完成选题工作；

2022年11月30日前——收集资料编制论文提纲完成开题工作；

2022年1月10日前——完成外文文献翻译工作

5. 参考文献

[1] 王艳玲. 米糠中四种蛋白的提取工艺及特性研究[d].东北农业大学,2013.

[2] 魏春红.以米糠蛋白为乳化剂的β-胡萝卜素纳米乳液超声乳化制备工艺优化[j].天然产物研究与开发,2017,29(06):1039-1047.

[3] 李超. 紫苏蛋白o/w乳状液的物化特性及稳定性研究[d].陕西科技大学,2018.