【摘 要】
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蛋白和多糖是形成食品的主要成分,对食品品质、溶解性、乳化性以及质构特性等有着较为显著的影响。我国在大豆产业上发展蓬勃,其营养和经济价值有较为明显的应用优势。壳聚糖是自然界中来源最广泛的阳离子多糖,由甲壳素通过脱乙酰化处理后制得,在天然高分子、化工和医药等领域被广泛的研究和应用。通过探究蛋白与多糖的相互作用机理及其影响因素,利用二者的相互作用构建不同结构的复合物,研究各类复合物的功能特性并探讨其应用
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蛋白和多糖是形成食品的主要成分,对食品品质、溶解性、乳化性以及质构特性等有着较为显著的影响。我国在大豆产业上发展蓬勃,其营养和经济价值有较为明显的应用优势。壳聚糖是自然界中来源最广泛的阳离子多糖,由甲壳素通过脱乙酰化处理后制得,在天然高分子、化工和医药等领域被广泛的研究和应用。通过探究蛋白与多糖的相互作用机理及其影响因素,利用二者的相互作用构建不同结构的复合物,研究各类复合物的功能特性并探讨其应用前景,意义重大。本文选用大豆蛋白和壳聚糖为研究对象,研究在不同pH、混合比、盐离子强度、热处理、均质处理等条件对大豆蛋白/壳聚糖复合物(可溶性复合物、复合凝聚物等)的形成,以及复合物的溶解性、相行为、流变学、起泡性等功能性质的影响,为这类复合物在食品体系中的应用提供理论基础。主要研究结论如下:(1)本文研究了大豆蛋白-壳聚糖可溶性复合物的形成、颗粒性质、透光性及其在透明酸性饮料中的复溶效果。通过调节pH、复合比、离子强度、热处理和均质处理等因素表征可溶性复合物的相图、粒径、ζ-电位、透光率和复溶效果。结果表明壳聚糖的添加可有效的增加溶液体系的透光率,阳离子壳聚糖在体系中与蛋白发生的相互作用使得体系ζ-电位在±30m V左右形成可溶性复合物(pH3.0-4.0),表明电荷在体系的稳定性中具有决定性因素。可溶性复合物经过热处理和均质处理后会使得复合体系的透光率明显增大、粒度明显降低,且热处理效果明显高于均质处理效果。(2)本文研究了大豆蛋白-壳聚糖复合凝聚物在不同pH、盐离子强度、均质处理(剪切均质和斡旋流处理VFD)条件下对流变行为和微结构的影响。研究结果表明蛋白多糖复合物的黏度在pH7.0时远高于纯蛋白,这是由于二者的强静电相互作用形成了具有一定结构强度的复合凝聚物。剪切均质和VFD处理使储能模量和损耗模量明显下降,剪切均质的效果高于VFD处理,值得注意的是当添加盐离子时复合凝聚物经VFD处理会使得模量值增大,因此推断VFD过程对凝聚物结构形成可能存在两种效果:破坏效果和促进效果,在有盐离子的情况下,促进效果可能占主导地位。(3)本文研究大豆蛋白与微晶壳聚糖(CNW)通过调节pH、加热时间、微晶壳聚糖(CNW)的添加量等因素对所形成的复合物的起泡性和泡沫稳定性的影响。研究结果表明经过低pH、低离子强度加热后大豆蛋白起泡性和稳定性均明显高于未加热的蛋白,且加热后的蛋白会随着加热时间发生结构变化,通过硫磺素T(ThT)和刚果红(CR)荧光实验以及AFM实验可以证明蛋白β-sheet二级结构及其“蠕动状”纤维微形貌结构的形成。添加微晶壳聚糖(CNW)能有效的增加体系中泡沫的稳定性,这可能是因为微晶壳聚糖(CNW)分子附着在蛋白分子链上降低了体系的表面张力使其容易上到界面,改变了体系的空间结构。
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