【摘 要】
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将蛋白与多糖进行共混复合和糖基化结合是制备用于食品和医药的蛋白质-多糖基包材的最常用方法。大豆分离蛋白(Soy protein isolate;SPI),作为十分具有应用前景的植物基生物大分子材料,也有不少研究考察了其与多糖复合或结合的应用。但从分子和宏观水平上对通过这两种形式得到的SPI-多糖产物进行全面的比较研究还十分稀缺,却也是非常有必要的。本文以SPI-多糖体系为研究对象,系统比较了复合物
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将蛋白与多糖进行共混复合和糖基化结合是制备用于食品和医药的蛋白质-多糖基包材的最常用方法。大豆分离蛋白(Soy protein isolate;SPI),作为十分具有应用前景的植物基生物大分子材料,也有不少研究考察了其与多糖复合或结合的应用。但从分子和宏观水平上对通过这两种形式得到的SPI-多糖产物进行全面的比较研究还十分稀缺,却也是非常有必要的。本文以SPI-多糖体系为研究对象,系统比较了复合物和结合物体系,不同结合物制备方法以及不同带电量多糖对该体系作为乳化剂的结构、物化特性以及乳化功能的影响。具体研究内容如下:(1)制备了SPI与阿拉伯胶(gum Arabic;GA)的复合物和结合物,并用多种分析技术对其进行了表征。以丁香酚乳液为模型,评价了它们作为乳化剂的功能。与复合物相比,结合物表现出更好的乳化和稳定能力、较低的释放速率和较高的皮肤滞留能力,这可能是由于它们较好的电负性所致。通过荧光猝灭法、测量接枝度和分子对接的方法,研究了SPI中两种主要的蛋白成分,即大豆球蛋白(glycinin;11S)和β-伴球蛋白(β-conglycinin;7S)与GA的复合和结合能力。结果表明,GA与7S形成结合物的倾向要大于11S,这可能是SPI-GA结合物拥有更好功能特性的原因之一。(2)通过干热法和湿热法两种糖基化方法制备了SPI和GA的结合物,研究了不同糖基化制备方法对于结合物流变性能和乳化性能的影响。结果显示,干热法制备的结合物拥有比湿热法产物更高的黏度和更多的弹性特征。利用干湿热法结合物对丁香酚、肉桂醛和大豆油三种油进行乳化,比较了它们的粒径和Zeta-电位,结果表明,两种结合物对于不同油的乳化能力不同,但干热法结合物所稳定的乳液都显示出更低的Zeta-电位。在大豆油乳液中,干热法结合物表现出更好的乳化能力和乳液稳定性,这可能是由于干热法结合有着比湿热法结合物更加致密的结构,导致了其在界面上具有更高的蛋白吸附量,进一步增强了液滴之间的静电斥力。(3)通过阳离子化改性微晶纤维素(microcrystalline cellulose;MCC)得到带正电荷以及不同电荷密度的CMCC。对改性后的CMCC的溶解性,热稳定性和流变学性质进行了表征。结果表明,阳离子化后,MCC的溶解性,黏度和储能模量显著增加,但是热稳定性呈先增大后减小趋势。将不同带电量的CMCC与SPI复合并制备大豆油(10%,v/v)乳液,通过乳液粒径,Zeta-电位,微观形态和乳液指数的表征发现,SPI与CMCC-3在1:3的比例下形成的复合物具有最好的乳化性质,这可能是由于在该比例下,复合物形成了更具粘弹性的凝胶网络。另外,当改性到电位为46.5 m V后,SPI与MCC之间的主要相互作用力可能发生了改变。这些结果有助于深入了解SPI与多糖复合物和糖基化结合物作为食品乳化剂的构效关系,同时为进一步提升SPI等植物基原材料作为食品乳化剂/稳定剂的功能特性提供了有用的方法。
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