米渣谷蛋白-卡拉膠糖基化改性及共價(jià)接枝物乳化性能研究.pdf

1、米渣(淀粉糖等工業(yè)的副產(chǎn)品)具有豐富的蛋白資源,而米渣谷蛋白作為米渣蛋白的主要的蛋白(85％以上),氨基酸組成平衡合理且具有低過敏等特點(diǎn),是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白添加劑,但由于其高疏水性和低溶解性,限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。本論文以米渣谷蛋白和卡拉膠為原料,利用干熱美拉德接枝反應(yīng)對(duì)谷蛋白進(jìn)行糖基化改性,制備了米渣谷蛋白-卡拉膠共價(jià)接枝物,系統(tǒng)的探討了接枝產(chǎn)物的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能性質(zhì)及其在乳液中的應(yīng)用,旨在深入研究糖基化改性的機(jī)理和改性產(chǎn)

2、物的功能性質(zhì),為其應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　 以米渣為原料提取谷蛋白,并采用α-淀粉酶法純化谷蛋白,研究了α-淀粉酶添加量及酶解時(shí)間對(duì)谷蛋白純度及提取率的影響,在此基礎(chǔ)上,考慮酶成本及時(shí)間等因素,確定了最適的酶解條件:α-淀粉酶添加量為0.25mg／mL,酶解時(shí)間為3h,谷蛋白的純度達(dá)到90.53％,提取率為35.27％。
　　 采用干法美拉德反應(yīng),對(duì)提取的米渣谷蛋白進(jìn)行糖基化改性,探討了谷蛋白-卡拉膠的

3、質(zhì)量比和反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝反應(yīng)進(jìn)程和接枝產(chǎn)物功能性質(zhì)的影響,進(jìn)一步確定了米渣谷蛋白-卡拉膠共價(jià)接枝的最佳反應(yīng)條件:谷蛋白-卡拉膠的質(zhì)量比為1:2,在相對(duì)濕度79％、溫度60℃條件下,反應(yīng)24h,產(chǎn)物接枝度達(dá)到28.84％。相比谷蛋白,功能性質(zhì)得到顯著改善,接枝產(chǎn)物的溶解性、乳化性和乳化穩(wěn)定性分別提高了2.04、4.84和0.63倍。
　　 氨基酸分析結(jié)果表明,米渣谷蛋白與卡拉膠的美拉德接枝反應(yīng)的位點(diǎn)有賴氨酸、精氨酸和組氨酸,其中以賴

4、氨酸和精氨酸為主。通過聚丙烯酰胺凝膠電泳分析,隨著美拉德反應(yīng)的進(jìn)行,谷蛋白相對(duì)分子質(zhì)量為20182Da的譜帶逐漸消失,在分離膠頂端出現(xiàn)了新的高分子量(大于170KDa)的譜帶。熒光光譜表明,接枝產(chǎn)物具有典型的美拉德產(chǎn)物的熒光特征,在激發(fā)波長340nm,發(fā)射波長423nm處有最強(qiáng)吸收,紅外光譜的結(jié)果也表明谷蛋白以共價(jià)鍵的形式接入了卡拉膠分子。圓二色性光譜分析了糖基化改性對(duì)米渣谷蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響,接枝產(chǎn)物發(fā)生了不同程度的α-螺旋和β-折疊

5、含量減少,以及β-轉(zhuǎn)角和不規(guī)則卷曲含量增加。采用ANS熒光探針法測定米渣谷蛋白及谷蛋白-卡拉膠接枝物的表面疏水性,結(jié)果表明,糖基化改性顯著降低了谷蛋白的表面疏水性。DSC分析表明,谷蛋白-卡拉膠接枝物的熱變性溫度高,熱穩(wěn)定性良好。從功能特性的研究發(fā)現(xiàn),與米渣谷蛋白比較,谷蛋白-卡拉膠共價(jià)接枝物在廣泛pH范圍內(nèi)的功能性質(zhì)得到顯著改善。
　　 將米渣谷蛋白-卡拉膠共價(jià)接枝物作為一種新型乳化劑應(yīng)用到乳液中,采用超聲乳化法制備了油相體積