大豆皮果胶类多糖胶凝行为及精细结构的初步解析

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大豆皮果胶类多糖(SHPP)是以大豆深加工的副产物-大豆种皮为原料制备的一种生物大分子。SHPP是一种潜在可替代商业桔皮果胶和苹果渣果胶的一种亲水胶体,具有一定的增稠、凝胶性能。国内外关于SHPP研究仅限于提取分离和初步理化性质分析,限制其在食品工业、制药等领域的应用。本论文系统探讨了SHPP凝胶性能和凝胶机理;酶法修饰对SHPP凝胶性能的影响;并对SHPP精细结构进行初步解析。主要研究结果如下:采用流变分析探讨GDL、柠檬酸、Mg2+等环境因素对SHPP凝胶性能的影响,并对凝胶机理进行解析。结果表明酸性环境可促进SHPP凝胶的形成;利用时间振荡扫描分析初步断定维持凝胶三维网状结构的主要作用力为氢键;离子键和静电作用对凝胶结构的形成也有一定促进作用。为进一步提高SHPP的凝胶性能和凝胶透明度,采用酶法对SHPP进行修饰,SHPP-P呈现出牛顿流体性质;SHPP-D在蔗糖浓度大于时30%时呈现胀塑性流体性质;SHPP-X、SHPP-M和SHPP-G呈现假塑性流体性质。SHPP-D和SHPP-X的Wi分别为19.06和5.90,呈宽分布聚合物性质,SHPP-M的Wi为4.16,呈现多分散性;SHPP-D、SHPP-X和SHPP-M的Mw分别为1.099×10~5Da、1.374×10~5Da和8.034×10~5Da;修饰后的SHPP-D、SHPP-X和SHPP-M中半乳糖和半乳糖醛酸所占的摩尔比分别为48.63:26.55,47.74:25.82和46.30:25.06;对SHPP-G进行AFM分析表明其结构以球状为主。修饰后的SHPP凝胶强度有了显著提高,但钙促凝胶透明度依然有待改善。为解析凝胶差异性机制,对SHPP进行分离纯化,并对其一级结构和空间构象进行初步解析。首先采用DEAE-Sepharose FF对SHPP进行分离,获得SHPP-N和SHPP-A两个组分,之后进行IR分析、单糖组成分析、LS-SEC分析、SEM和AFM分析,考察两个组份的一级结构和空间构象,研究表明:SHPP-N以甘露糖和半乳糖为主,SHPP-A以半乳糖醛酸为主;对SHPP-N和SHPP-A进行LS-SEC联用分析,获得SHPP-N和SHPP-A的Wi分别为1.756和1.092,SHPP-A呈现单分散特性;其Mw分别为2.293×10~5Da和4.094×10~5Da,SHPP-A较SHPP-N分子更具柔韧性和伸展性;LS、AFM、SEM对SHPP-N和SHPP-A进行结构分析初步推测其为球状;钙促凝胶由于SHPP球状结构造成透光率较差,影响了凝胶的透明度。
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