手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

大豆蛋白—糖接枝改性及其结构与功能特性研究

穆利霞

   大豆蛋白来源广泛,价格低廉,具有较高的营养价值和独特的保健功能,近年来受到人们的广泛关注。但其功能性质较差,在食品中的应用受到限制。本论文以大豆分离蛋白(SPI)、乳糖及阿拉伯胶(GA)为主要原料,利用超声和脉冲电场等手段强化制备SPI-糖接枝产物,对其反应的工艺条件、机理、接枝物的结构和功能特性等方面进行了系统的研究,旨在获得新的、快速有效的蛋白质改性方法,为蛋白与糖接枝反应的工业生产提供理论和方法的指导。 首先,对湿热反应条件进行了深入研究。研究了体系的温度、pH值、反应时间、蛋白浓度、蛋白与糖的配比等因素对接枝反应的影响。以接枝度(DG)和褐变程度为指标,得出合适的接枝反应条件,并对蛋白-糖接枝物进行了结构和功能特性的研究。结果表明,SPI-糖接枝物的溶解性、乳化性、热稳定性得到显著改善。SPI与糖接枝改性后,其结构发生显著变化,精氨酸和赖氨酸含量以及表面疏水性降低,通过红外色谱和液相色谱分析可知,SPI以共价键的结合形式引入了糖分子;SDS-PAGE结果表明,随着DG的增加,SPI亚基谱带在逐渐减弱,糖基谱带(红色)越来越明显,其中7S亚基容易与糖分子结合; CD结果表明,与SPI相比,SPI-糖接枝物的α-螺旋含量减少;无规则卷曲含量增加;β-结构含量增加;SEM分析结果表明,SPI分子的表面结构与其接枝物的明显不同,后者结构比较松散。 超声辐射能够显著提高蛋白-糖接枝反应速度和DG,并且在同等DG下,褐变程度下降,有利于改善产品的色泽。超声功率、超声时间和蛋白浓度对SPI-糖接枝反应有不同程度的影响。经响应面试验设计并结合实际条件,确立接枝反应最佳条件,其中乳糖为:蛋白浓度11 mg/mL、超声时间24 min、超声功率250 W;阿拉伯胶为:蛋白浓度7 mg/mL、超声时间36 min、超声功率250 W。超声辐射使SPI的巯基含量、自由氨基含量和表面疏水性增加,二级结构的变化显著,从而增加蛋白与糖的接触几率,促进蛋白-糖接枝反应。与湿法接枝产物相比,超声强化制备的接枝产物的乳化性、溶解性、热稳定性显著改善。 脉冲电场(PEF)能够在极短的时间内完成蛋白与糖的接枝反应。通过对PEF条件下SPI-糖接枝反应的影响因素进行响应面分析,确立接枝反应最佳条件,其中乳糖为30 kV/cm,蛋白浓度为14 mg/mL,脉冲时间为1000μs;GA为30 kV/cm,蛋白浓度为11mg/mL,脉冲时间为1000μs。PEF条件下,蛋白质的肽链伸展和部分主链断裂,导致SPI的自由氨基含量提高,从而增加了蛋白与糖的碰撞几率,有利于反应的进行。同时,蛋白的空间结构发生变化,空间位阻降低,有利蛋白与糖的靠近,促进接枝反应。PEF制备的SPI-糖接枝物溶解性、乳化性、热稳定性显著改善,与超声强化制备的接枝物相比较差,但比湿法接枝产物有一定程度的改善。……   
[关键词]:大豆分离蛋白(SPI);;接枝反应;机理;功能特性;结构特征
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华南理工大学2010年