本文主要研究内容
作者陈国文（2019）在《壳聚糖盐酸盐与大豆分离蛋白的相互作用及其复合物的质构调控》一文中研究指出：蛋白质和多糖作为食品的主要成分对食品质构特性有着重要影响,探究外界环境如何影响这两者的相互作用以及对应的复合物微结构,从而实现对食品质构或功能特性进行定向设计,这是食品领域在新时代所面临的挑战之一。大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)具有来源广泛、价格低廉、蛋白吸收率高等多种特点并且具有较好的凝胶特性,是极佳的用于构建不同质构特性体系的原材料。壳聚糖盐酸盐(chitosan hydrochloride,CHC)是壳聚糖经盐酸处理后得到的衍生物,除具有水溶性特点外,与壳聚糖具有相似的物理化学性质,而壳聚糖是目前来源最为广泛的阳离子多糖之一。阳离子多糖和蛋白质的相互作用区间恰好属于日常食品所具备的近中性环境,研究这两者的相互作用对食品质构设计具有重要的指导意义。因此,本文选取了大豆分离蛋白和壳聚糖盐酸盐为研究对象,研究在不同pH、混合比例以及不同盐离子种类和浓度下蛋白质-多糖复合物的相行为和形成过程的热力学机制,并且还研究了不同条件下生成的蛋白质-多糖复合物的物理化学性质。主要研究结论如下:(1)先通过ζ-电位、显微结构观察及剪切黏度测定研究了不同pH条件下SPI-CHC复合物的形成过程和相行为变化过程。环境的pH通过影响蛋白质和多糖分子链上的氨基质子化过程和羧基电离程度进而影响SPI与CHC之间的相互作用。混合比例SPI:CHC=1:1(v/v)的ζ-电位测量结果显示,复合物是两者电荷中和后的产物。对复合物显微结构的观察则发现,在pH=6.5附近时,SPI与CHC形成的块状物最大。对SPI-CHC复合物剪切黏度的实验发现,随着剪切速率的升高,复合物呈现出剪切变稀的现象,在pH=6.5时的SPI-CHC复合物具有的初始黏度值最高。(2)通过等温量热滴定(isothermal titration calorimetric,ITC)、傅立叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)以及差示热量扫描(differential scanning calorimetric,DSC)近一步探究 pH 对 SI-CHC 复合物形成过程的热力学过程以及在不同pH环境下形成的SPI-CHC复合物分子结构和热稳定性的差异。ITC结果表明,在pH 4.0环境下SPI与CHC的反应主要是由疏水作用力驱动的,此时的结合位点较少且结合紧密度较低;在pH 7.0环境下的驱动力则主要是静电作用力和氢键,此时的结合位点较多且结合紧密度较高。通过分析酰胺I带的数据,拟合蛋白质二级结构变化,SPI与CHC的结合会破坏SPI原有的二级结构,结合的程度越高,对SPI二级结构中有序结构(α-螺旋和β-折叠)的破坏也越大。DSC测试表明,SPI与CHC结合越紧密,复合物的热稳定性越高,pH=6时生成的复合物热稳定性好于在pH=5或pH=7时生成的复合物。(3)通过浊度、紫外二阶导数光谱、荧光光谱以及同步荧光光谱(△λ=15 nm和60 nm)等探究了不同SPI/CHC复合比例对复合物的相行为以及蛋白质结构的影响。浊度结果显示,当SPI含量高于CHC时,复合物形成的各个关键点(pHc、pHφ1 pHopt)均向低pH值偏移,而当CHC含量较多时,各个关键点均向高pH值偏移。在pH 4.0时,SPI-CHC复合物的紫外二阶导数光谱显示Phe和Trp的峰值均出现蓝移,表明含有Phe和Trp的肽链暴露到蛋白质表面。此pH条件下的荧光光谱与紫外二阶导数光谱的结果一致,三种氨基酸叠加光谱中峰值存在红移现象,表明氨基酸微环境总体存在极性增加的情况。pH 4.0时,同步荧光光谱(△λ=15 nm)表明含有Tyr的肽链转移到蛋白质内部疏水区域,而含Trp(△λ=60 nm)的肽链则无明显变化。在pH 6.0时,紫外二阶导数光谱与荧光光谱的结果一致,表明含有Trp的肽链具有收缩的趋势。在pH 6.0时,同步荧光光谱(△λ=15nm)表明含Tyr的肽链具有收缩的趋势,而含Trp的肽链(△λ=60nm)则具有收缩的趋势。CHC的持续添加会不断改变含有Trp、Phe和Tyr的肽链的空间状态,暴露与蛋白质表面或收缩至蛋白质内部,这也意味着不同复合比例下的SPI-CHC复合物具有的结构均不相同;(4)通过浊度和动态流变学测试包括应力扫描和频率扫描探究了不同种类和浓度盐离子对SPI-CHC复合物的影响。在pH影响下的浊度图中,不同种类(Na+、K+,Cl-、Br-)和浓度的盐离子均会降低SPI与CHC之间的结合,除了造成pHopt时SPI-CHC复合物生成量减少之外,还发现这几个不同的盐离子对SPI-CHC 复合物的影响作用强度遵循Hofmeister序列。为了进一步探究不同盐离子对SPI-CHC复合物的影响,增加了二价盐离子(Mg2+、Ca2+、Ba2+),采用新的浊度测定方法进行了实验。通过分析了不同盐离子浓度下的浊度曲线,采用四项式分布进行归纳得到了关键浓度,关键浓度前后的浊度下降趋势不一致,这可能与盐离子对SPI-CHC具有不同的作用机制有关系。实验中所涉及到的一价阴、阳离子和二价阳离子均存在与Hofmeister序列一致的关系。在动态流变学实验中(应变扫描和频率扫描),盐离子的存在对SPI-CHC复合物的黏弹特性均存在增强作用,这个增强作用由于浓度的不同会有部分不一致的现象,但是总体呈现出逆Hofmeister序列的关系,即相同浓度下,靠近Hofmeister序列右端的盐离子对SPI-CHC复合物的黏弹特性增加较多。利用不同盐离子对SPI-CHC复合物黏弹特性改变程度的特异性可以实现对SPI-CHC复合物特定功能特性或质构特性的设计。
Abstract
dan bai zhi he duo tang zuo wei shi pin de zhu yao cheng fen dui shi pin zhi gou te xing you zhao chong yao ying xiang ,tan jiu wai jie huan jing ru he ying xiang zhe liang zhe de xiang hu zuo yong yi ji dui ying de fu ge wu wei jie gou ,cong er shi xian dui shi pin zhi gou huo gong neng te xing jin hang ding xiang she ji ,zhe shi shi pin ling yu zai xin shi dai suo mian lin de tiao zhan zhi yi 。da dou fen li dan bai (soy protein isolate,SPI)ju you lai yuan an fan 、jia ge di lian 、dan bai xi shou lv gao deng duo chong te dian bing ju ju you jiao hao de ning jiao te xing ,shi ji jia de yong yu gou jian bu tong zhi gou te xing ti ji de yuan cai liao 。ke ju tang yan suan yan (chitosan hydrochloride,CHC)shi ke ju tang jing yan suan chu li hou de dao de yan sheng wu ,chu ju you shui rong xing te dian wai ,yu ke ju tang ju you xiang shi de wu li hua xue xing zhi ,er ke ju tang shi mu qian lai yuan zui wei an fan de yang li zi duo tang zhi yi 。yang li zi duo tang he dan bai zhi de xiang hu zuo yong ou jian qia hao shu yu ri chang shi pin suo ju bei de jin zhong xing huan jing ,yan jiu zhe liang zhe de xiang hu zuo yong dui shi pin zhi gou she ji ju you chong yao de zhi dao yi yi 。yin ci ,ben wen shua qu le da dou fen li dan bai he ke ju tang yan suan yan wei yan jiu dui xiang ,yan jiu zai bu tong pH、hun ge bi li yi ji bu tong yan li zi chong lei he nong du xia dan bai zhi -duo tang fu ge wu de xiang hang wei he xing cheng guo cheng de re li xue ji zhi ,bing ju hai yan jiu le bu tong tiao jian xia sheng cheng de dan bai zhi -duo tang fu ge wu de wu li hua xue xing zhi 。zhu yao yan jiu jie lun ru xia :(1)xian tong guo ζ-dian wei 、xian wei jie gou guan cha ji jian qie nian du ce ding yan jiu le bu tong pHtiao jian xia SPI-CHCfu ge wu de xing cheng guo cheng he xiang hang wei bian hua guo cheng 。huan jing de pHtong guo ying xiang dan bai zhi he duo tang fen zi lian shang de an ji zhi zi hua guo cheng he suo ji dian li cheng du jin er ying xiang SPIyu CHCzhi jian de xiang hu zuo yong 。hun ge bi li SPI:CHC=1:1(v/v)de ζ-dian wei ce liang jie guo xian shi ,fu ge wu shi liang zhe dian he zhong he hou de chan wu 。dui fu ge wu xian wei jie gou de guan cha ze fa xian ,zai pH=6.5fu jin shi ,SPIyu CHCxing cheng de kuai zhuang wu zui da 。dui SPI-CHCfu ge wu jian qie nian du de shi yan fa xian ,sui zhao jian qie su lv de sheng gao ,fu ge wu cheng xian chu jian qie bian xi de xian xiang ,zai pH=6.5shi de SPI-CHCfu ge wu ju you de chu shi nian du zhi zui gao 。(2)tong guo deng wen liang re di ding (isothermal titration calorimetric,ITC)、fu li xie bian huan gong wai guang pu (Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)yi ji cha shi re liang sao miao (differential scanning calorimetric,DSC)jin yi bu tan jiu pH dui SI-CHC fu ge wu xing cheng guo cheng de re li xue guo cheng yi ji zai bu tong pHhuan jing xia xing cheng de SPI-CHCfu ge wu fen zi jie gou he re wen ding xing de cha yi 。ITCjie guo biao ming ,zai pH 4.0huan jing xia SPIyu CHCde fan ying zhu yao shi you shu shui zuo yong li qu dong de ,ci shi de jie ge wei dian jiao shao ju jie ge jin mi du jiao di ;zai pH 7.0huan jing xia de qu dong li ze zhu yao shi jing dian zuo yong li he qing jian ,ci shi de jie ge wei dian jiao duo ju jie ge jin mi du jiao gao 。tong guo fen xi xian an Idai de shu ju ,ni ge dan bai zhi er ji jie gou bian hua ,SPIyu CHCde jie ge hui po huai SPIyuan you de er ji jie gou ,jie ge de cheng du yue gao ,dui SPIer ji jie gou zhong you xu jie gou (α-luo xuan he β-she die )de po huai ye yue da 。DSCce shi biao ming ,SPIyu CHCjie ge yue jin mi ,fu ge wu de re wen ding xing yue gao ,pH=6shi sheng cheng de fu ge wu re wen ding xing hao yu zai pH=5huo pH=7shi sheng cheng de fu ge wu 。(3)tong guo zhuo du 、zi wai er jie dao shu guang pu 、ying guang guang pu yi ji tong bu ying guang guang pu (△λ=15 nmhe 60 nm)deng tan jiu le bu tong SPI/CHCfu ge bi li dui fu ge wu de xiang hang wei yi ji dan bai zhi jie gou de ying xiang 。zhuo du jie guo xian shi ,dang SPIhan liang gao yu CHCshi ,fu ge wu xing cheng de ge ge guan jian dian (pHc、pHφ1 pHopt)jun xiang di pHzhi pian yi ,er dang CHChan liang jiao duo shi ,ge ge guan jian dian jun xiang gao pHzhi pian yi 。zai pH 4.0shi ,SPI-CHCfu ge wu de zi wai er jie dao shu guang pu xian shi Phehe Trpde feng zhi jun chu xian lan yi ,biao ming han you Phehe Trpde tai lian bao lou dao dan bai zhi biao mian 。ci pHtiao jian xia de ying guang guang pu yu zi wai er jie dao shu guang pu de jie guo yi zhi ,san chong an ji suan die jia guang pu zhong feng zhi cun zai gong yi xian xiang ,biao ming an ji suan wei huan jing zong ti cun zai ji xing zeng jia de qing kuang 。pH 4.0shi ,tong bu ying guang guang pu (△λ=15 nm)biao ming han you Tyrde tai lian zhuai yi dao dan bai zhi nei bu shu shui ou yu ,er han Trp(△λ=60 nm)de tai lian ze mo ming xian bian hua 。zai pH 6.0shi ,zi wai er jie dao shu guang pu yu ying guang guang pu de jie guo yi zhi ,biao ming han you Trpde tai lian ju you shou su de qu shi 。zai pH 6.0shi ,tong bu ying guang guang pu (△λ=15nm)biao ming han Tyrde tai lian ju you shou su de qu shi ,er han Trpde tai lian (△λ=60nm)ze ju you shou su de qu shi 。CHCde chi xu tian jia hui bu duan gai bian han you Trp、Phehe Tyrde tai lian de kong jian zhuang tai ,bao lou yu dan bai zhi biao mian huo shou su zhi dan bai zhi nei bu ,zhe ye yi wei zhao bu tong fu ge bi li xia de SPI-CHCfu ge wu ju you de jie gou jun bu xiang tong ;(4)tong guo zhuo du he dong tai liu bian xue ce shi bao gua ying li sao miao he pin lv sao miao tan jiu le bu tong chong lei he nong du yan li zi dui SPI-CHCfu ge wu de ying xiang 。zai pHying xiang xia de zhuo du tu zhong ,bu tong chong lei (Na+、K+,Cl-、Br-)he nong du de yan li zi jun hui jiang di SPIyu CHCzhi jian de jie ge ,chu le zao cheng pHoptshi SPI-CHCfu ge wu sheng cheng liang jian shao zhi wai ,hai fa xian zhe ji ge bu tong de yan li zi dui SPI-CHC fu ge wu de ying xiang zuo yong jiang du zun xun Hofmeisterxu lie 。wei le jin yi bu tan jiu bu tong yan li zi dui SPI-CHCfu ge wu de ying xiang ,zeng jia le er jia yan li zi (Mg2+、Ca2+、Ba2+),cai yong xin de zhuo du ce ding fang fa jin hang le shi yan 。tong guo fen xi le bu tong yan li zi nong du xia de zhuo du qu xian ,cai yong si xiang shi fen bu jin hang gui na de dao le guan jian nong du ,guan jian nong du qian hou de zhuo du xia jiang qu shi bu yi zhi ,zhe ke neng yu yan li zi dui SPI-CHCju you bu tong de zuo yong ji zhi you guan ji 。shi yan zhong suo she ji dao de yi jia yin 、yang li zi he er jia yang li zi jun cun zai yu Hofmeisterxu lie yi zhi de guan ji 。zai dong tai liu bian xue shi yan zhong (ying bian sao miao he pin lv sao miao ),yan li zi de cun zai dui SPI-CHCfu ge wu de nian dan te xing jun cun zai zeng jiang zuo yong ,zhe ge zeng jiang zuo yong you yu nong du de bu tong hui you bu fen bu yi zhi de xian xiang ,dan shi zong ti cheng xian chu ni Hofmeisterxu lie de guan ji ,ji xiang tong nong du xia ,kao jin Hofmeisterxu lie you duan de yan li zi dui SPI-CHCfu ge wu de nian dan te xing zeng jia jiao duo 。li yong bu tong yan li zi dui SPI-CHCfu ge wu nian dan te xing gai bian cheng du de te yi xing ke yi shi xian dui SPI-CHCfu ge wu te ding gong neng te xing huo zhi gou te xing de she ji 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江工商大学的陈国文，发表于刊物浙江工商大学2019-06-06论文，是一篇关于大豆分离蛋白论文,壳聚糖盐酸盐论文,相互作用机制论文,盐离子特异性论文,浙江工商大学2019-06-06论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自浙江工商大学2019-06-06论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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