糖基化米糠蛋白納米乳液的超聲制備工藝優(yōu)化及性質(zhì)研究

王 霞 康維良 鹿保鑫 馬 楠

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院 黑龍江大慶163319）

目前，我國(guó)是以稻谷為主的產(chǎn)糧大國(guó)，每年稻谷的產(chǎn)量可高達(dá)1.8 億t 以上，其中米糠占稻谷產(chǎn)量的5%～8%，是一種優(yōu)質(zhì)的可再生生物資源，然而目前米糠的開發(fā)利用及精深加工水平較低，絕大部分都被生產(chǎn)者作為飼料處理。米糠最主要的成分是蛋白質(zhì)、糖類及脂肪，還含有較多的灰分和豐富的維生素等[1-2]。蛋白質(zhì)作為米糠中的主要組分，具有低致敏性及較佳的界面學(xué)性質(zhì)，是納米乳液理想的乳化劑。

糖基化改性是化學(xué)改性的一種類型[3-4]，是蛋白質(zhì)的ε-氨基酸與多羥基化合物，如單糖或低聚糖在弱堿性環(huán)境中發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成糖基化蛋白。糖基化蛋白在功能特性上與原蛋白相比有很大改變。研究表明，早期的糖基化反應(yīng)產(chǎn)物在乳化性[5]、起泡性[6]、溶解性[7]、熱穩(wěn)定性[8]等特性上都有不同程度的提高。后期的糖基化反應(yīng)產(chǎn)物在抗氧化[9]、抗癌癥[10]等特性上有較明顯的改善。基于此，本研究以糖基化米糠蛋白為原料，依托超聲處理技術(shù)制備納米乳液，分別對(duì)糖基化米糠蛋白納米乳液制備工藝做優(yōu)化試驗(yàn)，并對(duì)納米乳液性質(zhì)進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

米糠蛋白（蛋白含量89.21%），黑龍江東方糧油集團(tuán)；β-胡蘿卜素、甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純），美國(guó)Sigma 公司；試驗(yàn)所需基礎(chǔ)試劑均為分析純級(jí)，北京化學(xué)試劑公司。

1.2 試驗(yàn)儀器

Ultra-Turrax T25 高速分散器，德國(guó)IKA 公司；Zetasizer Nano-ZS90 光散射粒徑分析儀，英國(guó)Malvern 公司；S22-2 型恒溫磁力攪拌器，上海司樂儀器有限公司；AL204 型分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；Scientz-IID 型超聲波細(xì)胞破碎儀，寧波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 糖基化米糠蛋白的制備

將10 mg/mL 的凍干米糠蛋白與葡聚糖按照一定比例混合、溶解置于封閉的容器中，調(diào)控體系濕度，在一定溫度條件下反應(yīng)一段時(shí)間，即得糖基化米糠蛋白。采用OPA 法對(duì)蛋白中糖基化程度（DG）進(jìn)行測(cè)定[11]。

1.4 糖基化米糠蛋白乳化性的測(cè)定

米糠蛋白溶解于pH 7.4，0.1 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液中（1 mg/mL），取30 mL 樣品加入10 mL玉米油于室溫下10 000 r/min 均質(zhì)1 min 以形成乳化液。分別在均質(zhì)后0，1，2，3，5，10 min 時(shí)從乳化液底部吸取100 μL，用5 mL 0.1%的SDS 稀釋后在500 nm 條件下測(cè)定吸光度。以0 min 的吸光度表示乳化活性（EAI），乳化穩(wěn)定性（ESI）是指吸光值降低為初始光值一半所需的時(shí)間[12]。

1.5 兼具高乳化活性及穩(wěn)定性的糖基化米糠蛋白優(yōu)選確定試驗(yàn)

在1.3 工藝前提下，通過單因素確定米糠蛋白與葡聚糖質(zhì)量比、反應(yīng)濕度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響規(guī)律，采用軟件Design Expert 8.0.6 設(shè)計(jì)4 因素3 水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，以確定兼具高乳化活性及穩(wěn)定性的糖基化米糠蛋白制備工藝。

表1 因素水平編碼表Table1 Encode table of factors and levels

1.6 糖基化米糠蛋白納米乳液超聲乳化工藝

首先將質(zhì)量濃度3.0%米糠蛋白溶解于超純水中作為水相，另取β-胡蘿卜素質(zhì)量濃度為0.1%溶于玉米油中，采用磁力攪拌器充分?jǐn)嚢瑁敝力?胡蘿卜素完全溶解。將油相與蛋白質(zhì)水相溶液按照1 ∶9 的質(zhì)量比混合均勻，用高速分散器在22 000 r/min 下分散2 min，獲得粗乳液。取適量粗乳液置于燒杯中，在超聲波細(xì)胞破碎儀內(nèi)進(jìn)行納米乳液制備，工作時(shí)間和間歇時(shí)間分別為3 s 和2 s，以循環(huán)冷熱水控制超聲溫度。

1.7 納米乳液β-胡蘿卜素乳化產(chǎn)率

以乙醇/正己烷的混合有機(jī)相進(jìn)行萃取納米乳液中的β-胡蘿卜素，用HPLC 分析β-胡蘿卜素的含量。色譜柱選擇適用于胡蘿卜素類物質(zhì)分離的C30 色譜柱，流動(dòng)相為甲醇（A）和甲基叔丁基醚（B），流速為1.0 mL/min，等梯度洗脫，樣品進(jìn)樣量為20 μL，并以DAD 檢測(cè)器對(duì)波長(zhǎng)450 nm 處進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Dionex Chromeleon 色譜管理與量化系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，確定納米乳液中β-胡蘿卜素的濃度，并按照下述公式計(jì)算乳化產(chǎn)率：乳化產(chǎn)率 （%）=納米乳液中β-胡蘿卜素含量/總β-胡蘿卜素含量×100。

1.8 納米乳液平均粒徑分析

用Zetasizer Nano-ZS 90 光散射粒度分析儀測(cè)定β-胡蘿卜素乳狀液平均粒徑，β-胡蘿卜素油滴的折射率設(shè)置為1.45，水相溶液折射率設(shè)置為1.33。為降低多重光散射效應(yīng)，分析前用pH 7.0 的超純水稀釋?duì)?胡蘿卜素乳狀液50 倍。

1.9 米糠蛋白納米乳液超聲乳化制備工藝優(yōu)化

以β-胡蘿卜素納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率為考察指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)考察超聲溫度、超聲功率、超聲時(shí)間、米糠蛋白濃度對(duì)兩指標(biāo)的影響規(guī)律。進(jìn)一步利用Design-Expert 軟件對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)面分析設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，選取超聲溫度A（℃）、超聲功率B（W）及超聲時(shí)間C（s）3 個(gè)因素為自變量，以乳化產(chǎn)率R（%）為響應(yīng)值，設(shè)置3 因素3 水平試驗(yàn)，如表2所示。

表2 因素水平編碼表Table2 Encode table of factors and levels

1.10 數(shù)據(jù)處理

每組試驗(yàn)都做3 次平行試驗(yàn)，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件Spass 18 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性和差異顯著性分析；采用Origin8.5 軟件作圖；采用Design-Expert 軟件進(jìn)行響應(yīng)面數(shù)據(jù)分析及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兼具高乳化活性及穩(wěn)定性的糖基化米糠蛋白制備單因素確定試驗(yàn)

2.1.1 米糠蛋白與葡聚糖比例對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響 控制反應(yīng)濕度60%、 反應(yīng)時(shí)間36 h、反應(yīng)溫度65 ℃為基礎(chǔ)工藝，調(diào)控米糠蛋白：葡聚糖比例=1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，考察米糠蛋白與葡聚糖的比值對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響規(guī)律。

由圖1可知，隨著葡聚糖的占比增加，米糠蛋白DG 有所增加，糖基化米糠蛋白的EAI 及ESI呈先增加后降低的變化趨勢(shì)。這可能由于葡聚糖添加占比升高為米糠蛋白提供了更多糖基化位點(diǎn)，引入了更多的親水基團(tuán)，促進(jìn)了米糠蛋白在油水界面的吸附，進(jìn)而提高了米糠蛋白乳化能力。然而更高比例的葡聚糖增加了體系黏度，阻礙了糖基化米糠蛋白在油水界面的吸附、重排，降低了米糠蛋白的乳化性及穩(wěn)定性。為獲取較好的乳化性能，綜合考慮確定米糠蛋白與葡聚糖的比例較優(yōu)值為1∶4。

圖1 米糠蛋白與葡聚糖質(zhì)量比對(duì)糖基化蛋白乳化性及糖基化程度的影響Fig.1 Effect of the ratio of rice bran protein to glucan on the emulsifying and glycosylation degree of glycosylated protein

2.1.2 反應(yīng)濕度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響 控制米糠蛋白∶葡聚糖比例=1∶3、反應(yīng)時(shí)間36 h、 反應(yīng)溫度65 ℃為基礎(chǔ)工藝，調(diào)控反應(yīng)濕度40%，50%，60%，70%，80%，考察反應(yīng)濕度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響。

由圖2可知，隨著反應(yīng)濕度的增加，糖基化米糠蛋白的DG、乳化性及穩(wěn)定性均呈先增大后降低的變化趨勢(shì)。這可能由于在干燥狀態(tài)下，蛋白質(zhì)具有相對(duì)靜止的結(jié)構(gòu)，多肽鏈的移動(dòng)受限，高濕度會(huì)使水分含量增加，水合作用及穿透作用使蛋白質(zhì)溶脹結(jié)構(gòu)膨松，蛋白質(zhì)肽鏈移動(dòng)性及柔性提高有利于與糖的反應(yīng)作用。然而過高的反應(yīng)濕度可能造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)過度舒張，引起蛋白質(zhì)疏水性聚集，進(jìn)而阻礙了蛋白質(zhì)與葡聚糖的反應(yīng)。綜合對(duì)比EAI 及ESI 確定反應(yīng)濕度70%為較優(yōu)值。

圖2 反應(yīng)濕度對(duì)糖基化米糠蛋白乳化性及糖基化程度的影響Fig.2 Effect of reaction humidity on emulsifying and glycosylation of glycosylated rice bran protein

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響 控制米糠蛋白∶葡聚糖比例=1∶3、反應(yīng)濕度60%、反應(yīng)溫度65 ℃為基礎(chǔ)工藝，調(diào)控反應(yīng)時(shí)間分別為12，24，36，48，60 h，考察反應(yīng)濕度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響。

由圖3可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，米糠蛋白DG 呈增大的變化趨勢(shì)，而米糠蛋白EAI 及ESI 均呈先增加后降低的變化趨勢(shì)。這是由于隨著糖基化的進(jìn)行，米糠蛋白親水基團(tuán)不斷引入，蛋白溶解度增大；另外，米糠蛋白所帶的凈電荷不斷增加，分子間的排斥增加，油水界面所行成的保護(hù)膜增厚，從而提高了乳化穩(wěn)定性，然而，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，葡聚糖提供的空間穩(wěn)定作用不足[13]。綜合考慮EAI 及ESI 變化規(guī)律，選擇反應(yīng)時(shí)間最優(yōu)值為36 h。

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)糖基化米糠蛋白乳化性及糖基化程度的影響Fig.3 Effect of reaction time on emulsification and degree of glycosylation of glycosylated rice bran protein

2.1.4 反應(yīng)溫度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響 控制米糠蛋白∶葡聚糖比例=1∶3、反應(yīng)濕度60%、反應(yīng)時(shí)間36 h，調(diào)控反應(yīng)溫度分別為45，55，65，75，85 ℃，考察反應(yīng)溫度對(duì)米糠蛋白乳化活性及穩(wěn)定性的影響。

由圖4可知，米糠蛋白DG、EAI 及ESI 隨著反應(yīng)溫度的增加呈先增大后降低的變化趨勢(shì)，這可能由于溫度較低時(shí)，蛋白質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)較慢，米糠蛋白與葡聚糖的反應(yīng)程度較低，而隨著溫度的上升米糠蛋白與葡聚糖的結(jié)合程度增加，乳化特性有所提高。然而，當(dāng)溫度達(dá)到85 ℃時(shí)，米糠蛋白部分變性使乳化活性部分喪失，呈現(xiàn)出乳化特性下降的趨勢(shì)。綜合EAI 及ESI 的變化趨勢(shì)，確定以反應(yīng)溫度75 ℃進(jìn)行后續(xù)研究。

圖4 反應(yīng)溫度對(duì)糖基化米糠蛋白乳化性及糖基化程度的影響Fig.4 Effect of reaction temperature on emulsifying and glycosylation degree of glycosylated rice bran protein

2.2 兼具高乳化活性及穩(wěn)定性糖基化米糠蛋白的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

本試驗(yàn)利用統(tǒng)計(jì)軟件Design-Expert 進(jìn)行響應(yīng)曲面法過程優(yōu)化，以米糠蛋白：葡聚糖比例A、反應(yīng)濕度B（%）、反應(yīng)時(shí)間C（h）、反應(yīng)溫度D（℃）為自變量，以米糠蛋白乳化活性R1和米糠蛋穩(wěn)定性R2（min）為響應(yīng)值，根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)原理，響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果見表3。

表3 試驗(yàn)安排及結(jié)果Table3 Experiment scheme and results

米糠蛋白乳化活性R1通過統(tǒng)計(jì)分析軟件Design-Expert 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立二次響應(yīng)面回歸模型如下：

由圖5及表4可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（P＜0.0001），失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），并且該模型R2=97.87%，R2Adj=95.74%，說明該模型與試驗(yàn)擬合良好，自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測(cè)。由F 檢驗(yàn)可以得到因子貢獻(xiàn)率為：D＞C＞A＞B，即反應(yīng)溫度>反應(yīng)時(shí)間>米糠蛋白：葡聚糖比例>反應(yīng)濕度。應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果米糠蛋白：葡聚糖比例1 ∶4.57，反應(yīng)濕度65%，反應(yīng)時(shí)間38.96 h，反應(yīng)溫度75.7 ℃，響應(yīng)值米糠蛋白乳化活性有最優(yōu)值為1.24。

米糠蛋白乳化穩(wěn)定性R2通過統(tǒng)計(jì)分析軟件Design-Expert 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立二次響應(yīng)面回歸模型如下：

由表5可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（P＜0.0001），失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），并且該模型R2=97.71%，R2Adj=95.43%，說明該模型與試驗(yàn)擬合良好，自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測(cè)。由F 檢驗(yàn)可以得到因子貢獻(xiàn)率為：D＞A＞B＞C，即反應(yīng)溫度>米糠蛋白：葡聚糖比例>反應(yīng)濕度>反應(yīng)時(shí)間。

米糠蛋白乳化穩(wěn)定性R2的回歸與方差分析結(jié)果見表5，交互項(xiàng)的響應(yīng)面分析見圖6。兩因素交互作用對(duì)米糠蛋白乳化活性影響可看出米糠蛋白乳化活性隨著米糠蛋白與葡聚糖比例、 反應(yīng)濕度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的變化，基本與單因素的結(jié)果保持一致。

表4 回歸與方差分析結(jié)果Table4 Results of regression and variance analysis

圖5 兩因素交互作用對(duì)乳化活性的響應(yīng)面Fig.5 Response surface of the impact of interaction of two factor on EAI

表5 回歸與方差分析結(jié)果Table5 Results of regression and variance analysis

圖6 兩因素交互作用對(duì)乳化穩(wěn)定性的響應(yīng)面Fig.6 Response surface of the impact of interaction of two factor （significantly） on ESI

應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果米糠蛋白與葡聚糖比例1∶4.23，反應(yīng)濕度70.45%，反應(yīng)時(shí)間38.68 h，反應(yīng)溫度76.3 ℃，響應(yīng)值米糠蛋白乳化活性有最優(yōu)值為10.43 min。

采用聯(lián)合求解法確定米糠蛋白乳化活性及乳化穩(wěn)定性均優(yōu)條件：米糠蛋白與葡聚糖比例1 ∶4.24，反應(yīng)濕度68.95%，反應(yīng)時(shí)間37.24 h，反應(yīng)溫度75.8 ℃，此條件下米糠蛋白乳化活性1.24，米糠蛋白乳化穩(wěn)定性10.33 min。為適應(yīng)生產(chǎn)，將制備條件優(yōu)化為米糠蛋白與葡聚糖比例1∶4，反應(yīng)濕度69%，反應(yīng)時(shí)間37.24 h，反應(yīng)溫度76 ℃，做3次平行試驗(yàn)，結(jié)果為米糠蛋白乳化活性1.25，米糠蛋白乳化穩(wěn)定性10.40 min。說明響應(yīng)值的試驗(yàn)值與回歸方程預(yù)測(cè)值吻合良好。

2.3 米糠蛋白納米乳液超聲乳化制備工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.3.1 超聲溫度的單因素確定試驗(yàn) 控制超聲功率300 W，超聲時(shí)間300 s，考察不同超聲溫度（25，35，45，55，65，75 ℃） 對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響，結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知，除超聲溫度75 ℃時(shí)，納米乳液的平均粒徑并未隨著超聲溫度的增加呈現(xiàn)較大變化，而乳化產(chǎn)率則呈先增大后降低的變化趨勢(shì)。高超聲溫度下蛋白質(zhì)的團(tuán)聚及乳液破裂是此條件下平均粒徑大，乳化產(chǎn)率低的可能原因。綜合考慮，確定以45 ℃為優(yōu)選值進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖7 超聲溫度對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響Fig.7 Effect of ultrasonic temperature on the average particle size and emulsion yield of nanoemulsion

2.3.2 超聲功率的單因素確定試驗(yàn) 通過控制超聲溫度45 ℃，超聲時(shí)間300 s，考察不同超聲功率（100，200，300，400，500，600 W） 對(duì)納米乳液平均粒徑、乳化產(chǎn)率及PDI 的影響規(guī)律，結(jié)果如圖8所示。

由圖8可知，隨著超聲功率的增加，納米乳液的平均粒徑呈先降低后增加的變化趨勢(shì)，而乳化產(chǎn)率呈先增大后降低的變化趨勢(shì)。這種現(xiàn)象可能由于低功率超聲作用效果不顯著，難以使乳滴均勻化，而超聲功率過高時(shí)，米糠蛋白易出現(xiàn)局部聚集導(dǎo)致乳液平均粒徑的增加，乳化油滴析出，乳化產(chǎn)率降低。由于納米粒徑越低通常具有更佳的穩(wěn)定性，綜合乳化產(chǎn)率及能源節(jié)省的角度考慮，確定超聲功率300 W 為優(yōu)選值。

2.3.3 超聲時(shí)間的單因素確定試驗(yàn) 本研究通過控制超聲功率300 W，超聲溫度45 ℃，考察不同超聲時(shí)間（120，180，240，300，360 s）對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響，結(jié)果如圖9所示。

由圖9可知，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，納米乳液的乳化產(chǎn)率呈先增大后降低的趨勢(shì)，而納米乳液的平均粒徑總體呈降低的變化趨勢(shì)。超聲時(shí)間從180 s 延長(zhǎng)到360 s，納米乳液平均粒徑變化較不顯著，而乳化產(chǎn)率變化顯著，為獲得穩(wěn)定運(yùn)載的理想納米乳液，選擇超聲時(shí)間為300 s 進(jìn)行后續(xù)研究。

圖8 超聲功率對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響Fig.8 Effect of ultrasonic power on the average particle size and emulsion yield of nanoemulsion

圖9 超聲時(shí)間對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響Fig.9 Effect of ultrasonic time on the average particle size and emulsion yield of nanoemulsion

2.4 米糠蛋白納米乳液超聲乳化制備工藝優(yōu)化試驗(yàn)

選取超聲溫度A（℃）、超聲功率B（W）及超聲時(shí)間C（s）3 個(gè)因素為自變量，以乳化產(chǎn)率R（%）為響應(yīng)值（由于所選擇的優(yōu)化值下納米乳液粒徑變化不顯著，僅以乳化產(chǎn)率為響應(yīng)值進(jìn)行優(yōu)化），利用Design-Expert 軟件設(shè)置3 因素3 水平進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定糖基化米糠蛋白納米乳液超聲乳化制備工藝，如表6所示。

表6 試驗(yàn)安排及結(jié)果Table6 Experimental arrangement and results

通過統(tǒng)計(jì)分析軟件Design-Expert 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立回歸模型如下：

R=94.84+1.12A+2.34B-0.56C-0.87AB-0.85AC+0.10BC-0.96A2-2.40B2-3.76C2

采用Design-Expert 軟件對(duì)模型方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表7。

表7 回歸與方差分析結(jié)果Table7 Results of regression and variance analysis

由表7回歸與方差分析結(jié)果表可知，響應(yīng)面優(yōu)化擬合出的方程回歸項(xiàng)極顯著，且失擬項(xiàng)0.1928＞0.05，而擬合方程的各因素指標(biāo)與響應(yīng)值之間的線性關(guān)系顯著，且擬合模型方程的均方值R2=98.93%，R2Adj=97.56%，通過上述指標(biāo)均可驗(yàn)證該模型方程可以用于本研究的試驗(yàn)擬合。通過F值檢驗(yàn)可知，依據(jù)F 值大小由高至低以此為：B＞A＞C，即超聲功率＞超聲溫度＞超聲時(shí)間。

兩兩因子的相互作用（顯著項(xiàng)）對(duì)于響應(yīng)值的響應(yīng)面分析如圖10 所示。

圖10 兩因素交互作用（顯著項(xiàng)）對(duì)油脂提取率影響的響應(yīng)面圖Fig.10 Response surface analysis of significant effective interaction items of different parameters on emulsion production rate

應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，確定最優(yōu)工藝選取超聲溫度A（℃）、超聲功率B（W）及超聲時(shí)間C（s）對(duì)應(yīng)的編碼值分別為0.22，0.22 和-0.13，即超聲溫度46.1 ℃，超聲功率311 W，超聲時(shí)間293.5 s，乳化產(chǎn)率為95.43%。

為適應(yīng)生產(chǎn)需求將上述處理工藝參數(shù)優(yōu)化：超聲溫度46 ℃，超聲功率310 W，超聲時(shí)間294 s，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證此處理?xiàng)l件下，糖基化米糠蛋白納米乳液的乳化產(chǎn)率為95.38%，平均粒徑為255 nm，電子顯微鏡下觀測(cè)結(jié)果如圖11，可見納米乳液粒徑分布均勻。圖12 表明經(jīng)過28 d 貯藏穩(wěn)定性試驗(yàn)驗(yàn)證納米乳液平均粒徑變化較小，乳化產(chǎn)率平衡，表明制備的納米乳液貯藏穩(wěn)定性強(qiáng)。

圖11 米糠蛋白納米乳液電鏡觀測(cè)圖Fig.11 Electron microscopy image of nanoemulsion

圖12 貯藏時(shí)間對(duì)納米乳液平均粒徑及乳化產(chǎn)率的影響Fig.12 Effect of storage time on the average particle size and emulsion yield of nanoemulsion

3 結(jié)論

本研究以糖基化米糠蛋白為原料，依托超聲處理技術(shù)制備納米乳液，分別對(duì)糖基化米糠蛋白納米乳液制備工藝進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，并對(duì)納米乳液性質(zhì)進(jìn)行研究。通過研究確定了納米乳液制備基料米糠蛋白糖基化最優(yōu)條件：米糠蛋白與葡聚糖比例1∶4，反應(yīng)濕度69%，反應(yīng)時(shí)間37.24 h，反應(yīng)溫度76 ℃，此條件下米糠蛋白乳化活性1.25，米糠蛋白乳化穩(wěn)定性10.40 min。進(jìn)一步確定了最優(yōu)納米乳液超聲制備工藝：超聲溫度46 ℃，超聲功率310 W，超聲時(shí)間294 s，制備得到的糖基化米糠蛋白納米乳液平均粒徑為255 nm，乳化產(chǎn)率為95.38%，貯藏穩(wěn)定性強(qiáng)。