電荷密度對殼聚糖-酪蛋白復合作用的調控研究.pdf

1、建立大分子帶電性質（如電荷密度）與復合體系結構特性之間的關系，是調控和設計具有可預測性的，特定功能性質的食品的關鍵。由于殼聚糖為迄今為止自然界唯一的陽離子多糖，具有化學性質活潑的羥基和氨基，帶電性質易于改變。本文通過不同條件來調控測得殼聚糖的帶電性質即電荷密度，并以酪蛋白為模式蛋白與殼聚糖進行復合，然后探討具有不同電荷密度的殼聚糖與酪蛋白復合物穩(wěn)定性和結構性質，以及殼聚糖與酪蛋白相互作用機理，旨在建立殼聚糖帶電性質與蛋白質-多糖復合體系

2、的功能性質和結構特性之間的關系，為蛋白質-多糖復合體系提供更多的基礎數(shù)據(jù)以及為設計和調控復合食品提供應用指導作用。本文的主要研究內容和研究結果如下:
　　(1)通過不同pH，不同分子量與不同脫乙酰度條件來調控殼聚糖的電荷密度，并通過Ohshima軟粒子理論擬合得出結果。結果表明，pH值的增大，脫乙酰度程度的增加，以及分子量的降低，均會導致殼聚糖電荷密度的下降。另外，利用軟粒子理論擬合得出的表面電位值比使用Smoluchowski公

3、式得出的ζ-電位值要偏低一些。
　　(2)通過不同的pH，不同分子量以及不同脫乙酰度來調節(jié)殼聚糖的電荷密度，利用濁度分析法，ζ-電位，粒徑，流變穩(wěn)態(tài)黏度以及差示掃描量熱法(DSC)表征手段系統(tǒng)的研究了不同電荷密度的殼聚糖與酪蛋白復合物穩(wěn)定性和結構特性。
　　不同pH調控的殼聚糖電荷密度對形成復合物的影響較大。隨著pH的升高，復合物形成分為三個階段:可溶性復合物形成區(qū)域（pH為3.50附近），可溶性復合物形成區(qū)域(pH為6.5

4、0處);并且在pH達到7.50附近，復合物濁度達到了最大值。殼聚糖-酪蛋白復合溶液的平均粒徑隨著pH的增加先輕微的減小后急速增加。另外，流變穩(wěn)態(tài)黏度測試表明，隨著殼聚糖電荷密度的降低，殼聚糖與酪蛋白復合溶液的黏度先降低后升高。
　　由于殼聚糖分子量的降低導致了殼聚糖與酪蛋白復合體系的pH關鍵點（可溶性復合物形成時的pH，稱為pHc;不溶性復合物形成時的pH，稱為pH中;不溶性復合物形成數(shù)量最多，顆粒最大時的pH稱為pHopt）向p

5、H更低的方向移動，且pHopt處吸光值大于分子量較高殼聚糖與酪蛋白的。DSC圖譜表明，較高分子量的殼聚糖與酪蛋白，較低分子量的殼聚糖與酪蛋白形成的復合凝聚物熱穩(wěn)定性要高于單獨的酪蛋白，較低分子量的殼聚糖與酪蛋白的復合凝聚物熱穩(wěn)定性要低于較高分子量的與酪蛋白之間的。另外，隨著電荷密度的降低，復合溶液黏度先升高后降低。
　　不同脫乙酰度調控的電荷密度對殼聚糖-酪蛋白復合溶液的pH關鍵點和ζ-電位影響不明顯。復合溶液黏度隨著殼聚糖電荷密

6、度的降低而降低。
　　(3)采用熒光光譜，紫外-可見光譜以及傅里葉紅外光譜(FTIR)對于具有不同電荷密度的殼聚糖與酪蛋白之間相互作用的機理進行分析。結果表明:不同電荷密度的殼聚糖對酪蛋白的猝滅方式均是靜態(tài)猝滅而不是動態(tài)猝滅，不同電荷密度的殼聚糖與酪蛋白之間都只有一個結合位點;不同pH調控的殼聚糖電荷密度對殼聚糖-酪蛋白相互作用力類型沒有影響，兩者之間主要作用力都是靜電作用;不同脫乙酰度和分子量調控的電荷密度條件下，較高電荷密度的