pH协同热处理对米渣蛋白-黄原胶复合物交互作用的影响

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蛋白质和多糖的相互作用极大的影响着蛋白质的结构和功能性质,常被用作对蛋白质结构修饰的一种手段。本论文以米渣蛋白(Rice dregs protein,RDP)和黄原胶(Xanthan gum,XG)为研究对象,探究pH协同热处理对米渣蛋白-黄原胶复合物的相互作用和其结构变化的影响,探讨米渣蛋白与黄原胶在水溶液体系和乳浊液体系的相互作用及机制。主要研究结果如下:(1)通过对米渣蛋白-黄原胶复合水力学平均直径、ζ-电势及复合溶液的剪切流变特性进行研究,探讨了溶液体系中米渣蛋白-黄原胶相互作用的类型。结果表明,酸性条件下,米渣蛋白中带有正电荷片段与黄原胶分子侧链上的-COO-基团相互吸引,形成静电复合物;中性条件下,米渣蛋白和黄原胶通过疏水力主导的相互作用发生吸附,形成结合较弱的米渣蛋白-黄原胶复合物。(2)pH协同热处理对米渣蛋白-黄原胶复合物结构及性质变化有显著影响。在同一 pH下,随着黄原胶浓度的增加,米渣蛋白-黄原胶复合物的持水力和持油力显著增加。蛋白质和多糖复合物主要由蛋白质中氨基基团和黄原胶中羧基基团相互作用而驱使,多糖的存在改变了蛋白质的空间结构,黄原胶促进了蛋白质肽链的展开和氨基酸残基的暴露,增加了基团之间的疏水作用,同时提高了米渣蛋白的变性温度。在酸性条件下,蛋白质和多糖之间的静电吸引力和氢键起主导作用。当pH为3.0时,黄原胶上的-COO-基团与米渣蛋白上的-NH3+基团在酰胺Ⅱ带处(~1542 cm-1)形成了静电复合物。(3)pH协同热处理显著影响米渣蛋白-黄原胶乳浊液的稳定性。研究了不同pH(7.0 和 3.0)、黄原胶浓度(0 wt%、0.1 wt%、0.4 wt%)和热处理(80℃,1h)对米渣蛋白-黄原胶乳浊液稳定性的影响。结果表明:当pH 3.0时,米渣蛋白-黄原胶静电复合物使乳液液滴间的静电和空间斥力增加,ζ-电势绝对值增大,抑制了液滴的聚集,乳浊液表现出良好的稳定性,如小的平均粒径、较为均一的显微结构和宏观稳定性,并赋予了乳液良好的流变学特性和高度假塑性行为。在pH 7.0条件下,未添加黄原胶的米渣蛋白乳浊液具有良好的稳定性,但由于未形成复合物,黄原胶的添加引起乳浊液的桥连絮凝或排斥絮凝,乳液d4,3增大,体系不稳定性加剧。
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