微波合成大豆蛋白-糖接枝物机理、结构及功能性

论文题目: 微波合成大豆蛋白-糖接枝物机理、结构及功能性

论文类型: 博士论文

论文专业: 粮食,油脂及植物蛋白工程

作者: 管军军

导师: 裘爱泳

关键词: 大豆蛋白,大豆分离蛋白,接枝反应,机理,结构,功能性

文献来源: 江南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文以大豆分离蛋白（SPI）、乳糖及可溶性淀粉（SS）为主要原料,利用微波辐射的方法合成SPI-糖接枝物,对反应的主要分析方法、工艺条件、机理,接枝物的理化性质、结构及功能性等进行了系统的研究,旨在深入研究大豆蛋白与糖的接枝改性及其产物的功能性,从而获得新的、且有效的反应方法,也为应用于工业生产提供一定的技术基础。选用OPA法作为SPI-糖接枝反应中反应活性点-自由氨基的分析方法,并对该法进行改进。对于测定SPI溶液浓度,采用微量凯氏定氮法与紫外（UV）吸收法相结合的方法。微波辐射加热可大大地提高SPI-糖接枝的反应速度,而在相同加热方式下,密闭式反应更有利于反应的进行,但其速率常数的提高并不显著。本文分析了各种因素对微波辐射SPI-糖接枝反应的影响并对反应条件进行了优化。经Sepharose CL-6B柱层析,SPI-乳糖接枝物分子量（MW）相对于SPI变化不大,而SPI-SS接枝物未监测到>440KDa组分1。高效液相色谱（HPLC）分析显示,SPI-糖接枝物在区间10-80KDa含量明显高于SPI。SPI与糖进行接枝反应后,其接枝物中总糖的含量明显提高,赖氨酸、精氨酸相对含量减少,特性粘度出现不同程度的增加,而热变性峰值温度则有所降低。另外,通过荧光分析证明,SPI及其接枝物分别在450nm与430nm处有最大荧光强度,该波长的变化符合美拉德反应产物的荧光特征。依据聚丙烯凝胶电泳（SDS-PAGE）,随着接枝度（DG）的增加,接枝物的亚基谱带逐渐减少,糖基谱带变得明显。通过高效毛细管电泳（HPCE）对DG较高接枝物的亚基分析发现,SPI-SS接枝物亚基的分子量增加;而SPI-乳糖接枝物亚基之间未发生交联。反相高效液相色谱（RP-HPLC）分析显示,对于SPI及SPI-乳糖接枝物可以分出6个主要组分,而SPI-SS接枝物则只能分出4个主要组分,且接枝物的极性强于SPI。傅立叶红外（FTIR）证明了SPI是以共价键的结合形式引入了糖分子。从SPI-乳糖的核磁共振(13C-NMR)图谱可以得出,接枝物中乳糖是以葡萄糖单元C1、C2及C3参与成键。圆二色（CD）分析表明,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。扫描电子显微镜（SEM）研究发现SPI分子的表面结构与其接枝物有明显不同,后者聚集体分散开来,特别是SPI-SS接枝物。通过动态激光光散射（DLS）分析表明,接枝物溶液的粒径较SPI小。为了研究微波加速SPI-糖接枝反应的机理,采用SDS-PAGE、HPLC、FTIR、UV、DSC、DLS等手段研究了微波与水浴加热对SPI分子量分布、自由氨基及巯基的变化、二级结构、空间结构、热变性温度及溶液粒径分布的影响,估算了不同加热方式下SPI-糖接枝反应的活化能,分析了微波加热特性及SPI-糖接枝反应体系对微波的非线性响应。结果表明微波加速SPI-糖接枝反应主要是其对化学反应的非热效应。

论文目录:

缩略表

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 大豆蛋白研究概况

1.2 蛋白质-糖的接枝改性

1.3 微波在有机化学中的应用

1.4 本课题的立题背景和意义

1.5 本课题主要研究内容

参考文献

第二章接枝反应主要分析方法的改进

2.1 前言

2.2 材料与设备

2.3 试验方法

2.4 结果与讨论

本章小结

参考文献

第三章微波辐射SPI-糖接枝反应的研究

3.1 前言

3.2 材料与设备

3.3 试验方法

3.4 结果与讨论

本章小结

参考文献

第四章接枝物的理化性质与结构表征

4.1 前言

4.2 材料与设备

4.3 试验方法

本章小结

参考文献

第五章微波加速SPI-糖接枝反应机理研究

5.1 前言

5.2 材料与设备

5.3 试验方法

5.4 结果与讨论

本章小结

参考文献

第六章接枝物的功能性质及其应用初探

6.1 前言

6.2 材料与设备

6.3 试验方法

6.4 结果与讨论

本章小结

参考文献

主要结论

创新点

攻读博士学位期间发表的论文及专利

致谢

发布时间: 2006-12-13

参考文献

[1].大豆蛋白—糖接枝改性及其结构与功能特性研究[D]. 穆利霞.华南理工大学2010
[2].基于乳清分离蛋白修饰的低环境敏感型纳米颗粒构建与稳定机制[D]. 戴清源.江南大学2017

微波合成大豆蛋白-糖接枝物机理、结构及功能性

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