亚麻籽胶-乳清蛋白美拉德反应产物功能特性研究

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:b110701007
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在食品工业中,由于多糖的亲水结构和蛋白质的疏水性结构,蛋白质与多糖的混合物被广泛应用于稳定水包油乳液,然而这种通过静电作用结合的蛋白质-多糖复合壁材的乳液稳定性比较容易受到环境的影响,而已有研究报道蛋白质-多糖的共价复合物具有更好的乳化性能和其它的功能性质。美拉德反应可以在不添加化学试剂,通过控制反应温度和湿度就能自发的进行,从而形成蛋白-多糖共价复合物,在食品领域很容易被接受。亚麻籽胶(FSG)是一种天然亲水胶体,它主要从亚麻籽粕中提取得到,具有优良的增稠、保水的功能性质和独特的营养价值,然而在实际应用中,其有限的乳化性能和溶解性等缺陷限制了广泛应用。乳清蛋白由于其高营养价值和优良的乳化性及发泡性等功能性质被广泛用于食品配料,而单独蛋白质的乳液稳定性会受到一定的限制。因此,我们期待利用FSG与乳清蛋白的美拉德反应制备共价复合物,结合多糖和蛋白质的优势制备出具有优良功能性质的蛋白-多糖复合物,从而得到更广泛的应用。本论文将FSG与乳清分离蛋白(WPI)以1:3的比例混合,在60℃、79%的相对湿度下分别反应0、22、48和72 h,得到的FSG-WPI复合物分别进行褐变强度(BI)、自由氨基含量(FAG)、巯基含量、SDS-PAGE、红外(FT-IR)、以及紫外-可见光谱表征,确认美拉德反应的进行,分析反应进程及FSG-WPI复合物结构变化。同时对复合物进行抗氧化、热稳定性及乳液性能表征,进一步分析FSG-WPI的功能性质的变化。主要内容如下:(1)FSG-WPI复合物研究结果表明,随着反应的进行,产物的BI提高,FAG含量下降,在反应48 h时趋于一个稳定值65%,表明有35%的蛋白参与FSG的复合。随着反应的进行,表面巯基含量逐渐增加,但是均低于天然的WPI表面巯基含量,而WPI-48 h具有最低的表面巯基含量。SDS-PAGE实验验证了FSG-WPI美拉德反应有大分子量物质生成,反应48 h的复合物在积层胶与分离胶的边界处已经出现明显的条带。FT-IR表征结果表明,反应48 h的复合物,FSG中1639 cm-1(C=O)处峰消失,WPI中1541 cm-1(N-H)处强度显著减弱,同时新的峰出现在1637 cm-1(酰胺键)处,证明了美拉德反应的发生。紫外-可见光谱表征结果表明,随着反应的进行,FSG-WPI复合物的吸光强度增加,且表现出典型的红移特征。(2)复合物功能性质研究结果表明,延长反应时间和提高产物浓度,均能提高复合物清除DPPH·能力,当反应进行到22-48 h时,产物的抗氧化活性急剧增加,6 mg/mL反应48 h产物的清除率可以达到91.17%。美拉德反应产物的热变性温度明显高于混合物,22 h的产物的变性温度从129℃增加到165℃。Mastersizer 2000激光粒度仪结果表明美拉德反应提高了复合物的乳化性能,反应72 h的FSG-WPI复合物具有最好的乳化性能。Zetasizer Nano-ZS90纳米粒度仪的分析表明,该条件下的乳液在反应48 h的产物乳化活性最高,72 h的产物具有最好的乳液稳定性。
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