基于大豆多糖的糖基化蛋白制备及其性能研究

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蛋白质和多糖是食品中主要的两类生物大分子,通过蛋白和多糖相互作用可改变食品的结构。本研究引入可溶性大豆多糖(Soy soluble polysaccharide,SSPS)作为主要材料,通过探索大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)-可溶性大豆多糖共价复合物(SPI-SSPS Conjugate,SSC)结构、分子间作用力、乳化特性等,系统地研究了不同pH条件下分级分离获得的两个组分之间功能特性的差异。研究结果如下:(1)以SPI和SSPS为原料,通过美拉德(Maillard)反应制备SSC,再通过分级分离得到在pH 4.5和pH 6.5下的可溶组分(SSC45和SSC65)。电泳图谱表明,SSC经过沉淀分离,得到的组分SSC45中存在更多接枝程度较高的大分子量共价复合产物。同时,SSC45的接枝度为41.79±0.62%,SSC65为36.75±1.76%。圆二色谱和内置荧光结果分析两种组分蛋白质空间结构变化,结果显示,SSC45的荧光强度和二级结构的α-螺旋、β-折叠变化显著。蛋白结构变化是不同组分的巯基含量和不同pH条件下浊度差异的原因,SSC45巯基含量较SSC65低,SSC45在pH 4.5时的浊度最小。以上结果表明,SSC经过分级分离后两种组分具有不同的功能特性,提供了应用指导。(2)研究了SSC的表面疏水性和油/水界面性质。通过外置荧光和表面疏水性结果分析可知,经过糖基化反应后,蛋白的表面疏水性指数降低,SPI为5.28,SPI-SSPS混合物(SPI-SSPS mixture,SSM)为4.36,SSC45为0.43,SSC65为3.36。样品加热后,表面疏水性指数都有不同程度的增加,SPI为13.3,SSM为17.8,SSC45为0.78,SSC65为5.47。界面压力分析结果显示,SSC45组分在π10800处的界面压最低,吸附初期扩散速率慢,这与SSC45的接枝度高,亲水性较强有关。以上结果为SSC在乳化机理与表面性质关系探索方面提供理论指导。(3)通过SSC制备了水包油乳液。研究了不同温度、pH和盐离子浓度环境对SPI、SSM、SSC45和SSC65制备的乳液的微结构和储藏稳定性的影响。通过试验结果分析,使用SPI、SSM、SSC45和SSC65在中性条件下制备的初始乳液粒径分别为2μm、6μm、0.23μm和0.5μm,在SPI等电点时,粒径分别为12μm、5.5μm、0.23μm和1μm。并且SSC45粒径大小不受温度、盐离子浓度和储藏时间的影响,表现出优越的稳定性。激光共聚焦图谱发现,使用SPI和SSM制备的乳液中,乳滴发生不同程度絮凝,与粒径结果一致。(4)初步探索了SSC45在pH 4.5条件下制备的甜橙油乳液稳定性,然后将甜橙油乳液通过喷雾干燥得到油粉,并研究其风味释控的作用效果。6 wt%的SSPS/SSC45稳定20 wt%的甜橙油的乳液分别在175±2/75±2℃的入口/出口空气温度下进行喷雾干燥。样品制备的甜橙油乳液粒径、电位及显微镜结果表明,SSC45制备的乳液粒径最小(0.48μm),稳定性最高。但是相比SSPS制备的甜橙油乳液,粘度较大。扫描电镜和激光共聚焦图像共同证明喷雾干燥制备得到质地轻盈,无粘性的油粉。顶空固相微萃取结果表明,储存后SSPS制备的油粉中挥发性化合物的降解速度较快,而粉末SSC45制备的油粉中挥发性化合物的稳定性高,受储藏温度的影响小。油粉的重构乳液结果中SSC45制备的油粉溶解后粒径最小。为了油粉更好地应用,应进一步研究喷雾干燥条件对样品的影响,以改善甜橙油粉末的性能。
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