不同盐离子对核诱导乳清浓缩蛋白纳米纤维形成的影响

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乳清浓缩蛋白(Whey protein concentrate,WPC)通常在低p H值、低离子强度、高温长时间加热的条件下形成纳米纤维聚合物,我们前期的研究结果发现,核诱导是形成纳米纤维聚合物的另一种方法。盐离子的加入对常规方式形成纳米纤维有很强的破坏作用,而核诱导方式对盐的耐受力却有一定的提升。因此,本课题从不同浓度NaCl对自发、核诱导(均相核诱导、二次核诱导)、多次核诱导3种方式形成纳米纤维能力的差异出发,系统分析了NaCl对核诱导聚合动力学的影响,通过Th T荧光强度的变化,研究添加相同阴离子、不同阳离子的四种盐(NaCl、KCl、Mg Cl2、Ca Cl2)对不同诱导次数的样品形成纤维量的影响;通过测定热重、表面电荷、红外光谱、x射线光电子能谱系统分析了阴、阳离子在纤维聚合过程中的影响,比较二价阳离子与一价阳离子对纤维形成的影响差异。具体研究结果如下:NaCl对核诱导聚合动力学的影响添加NaCl降低核诱导能力。核诱导方式对NaCl的耐受程度比自发方式高,核诱导方式形成的纤维量在低浓度(均相核在0-50mmol/L范围,二次核在0-75mmol/L范围)条件下高于自发不加NaCl样品形成的纤维量,还具有诱导能力,在高浓度条件下逐渐丧失了诱导能力,核诱导方式中二次核诱导对盐的耐受程度更高。NaCl对核诱导的影响比自发弱。NaCl对多次诱导样品形成纤维能力的影响添加NaCl对不同诱导次数的样品形成纤维的影响不同。核诱导方式对盐的耐受能力高于自发,随着添加NaCl浓度的增加,核的诱导能力会降低甚至丧失,不添加NaCl时,前5次诱导纤维量高于自发,只有诱导6丧失诱导能力,添加50m M NaCl时,原本在不加盐时未丧失诱导能力的诱导4、诱导5样品丧失了诱导能力,添加100m M NaCl时,只有诱导2还具有诱导能力。不同阳离子对多次诱导样品形成纤维能力的影响阳离子对纤维的形成有作用,添加阴离子相同、阳离子不同且阴离子浓度相同的四种盐(NaCl、KCl、Mg Cl2、Ca Cl2)时,相同诱导次数的样品形成纤维量不同,添加50m M Cl-浓度时,添加NaCl和KCl的样品诱导1、诱导2、诱导3都具有诱导能力,而添加Mg Cl2和Ca Cl2的样品只有诱导2具有诱导能力,说明添加相同Cl-浓度时,二价阳离子对纤维的抑制作用大于一价阳离子。4种盐对纤维表面电荷和热稳定性的影响添加盐会抑制样品形成纤维的能力,且盐浓度和种类不同对其抑制程度也不同,纤维量的多少决定电位的高低,不加NaCl时样品的电位变化与纤维量变化趋势相同。添加二价阳离子的样品电位增量大于添加一价阳离子样品的电位增量。从热重的结果可以看出,纤维量与热分解过程中的质量损失率呈正相关。盐离子结合量与纤维形成的关系阴、阳离子与样品的结合抑制纤维的形成,使形成的纤维量降低。测定N-H键和O-H键变化表明,相同浓度Cl-时,NaCl的阴、阳离子与氨基和羧基的结合比Ca Cl2多。添加NaCl样品Cl-结合量大于添加Ca Cl2的样品,但纤维量只减少很小,推测Cl-对纤维的抑制作用很小,阳离子与样品结合量的增加使纤维量明显降低,对纤维的抑制作用较大。Ca2+对纤维的抑制作用大于Na+
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