大米蛋白-鳕鱼蛋白复合纳米结构的构建及乳液稳定性研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:likezzz21cn
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大米蛋白(Rice proteins,RPs)是公认的优质植物蛋白,具有高营养价值和低过敏性等特点。但因其主要成分谷蛋白存在大量的二硫键交联和疏水作用导致溶解性低下;因而造成其商品化应用程度不高。常规提高RPs溶解度的物理、化学和酶法改性手段存在破坏蛋白质结构、价格昂贵、可控性差、操作繁琐、得率低等缺点。本研究利用非共价改性手段,通过p H循环的方式制备出了亲水性的RPs-鳕鱼蛋白(Cod proteins,CPs)复合体(CRPs),并探究了其构建机制和增溶机理;在CRPs中添加淀粉纳米晶(Starch nanocrystals,SNCs)与大豆油形成稳定的Pickering乳液,同时探究CRPs和SNCs结合机理以及界面性质,以及对二者形成的Pickering乳液稳定性进行研究。本研究旨在为RPs在食品科学等领域的应用提供思路和理论依据。具体研究内容如下:首先,制备了RPs与CPs的亲水性复合蛋白(CRPs),并探究了二者的构建机制及增溶机理。RPs和CPs在p H 12.0中去质子化形成稳定的“融溶态”展开结构,通过缓慢调节p H至中性制备得到二元复合蛋白质CRPs。经p H循环后,RPs的溶解度提高了54倍;当RPs/CPs=1:1(w/w)时溶解度可到92.7%。微观结构及水动力半径结果显示,所形成的CRPs为80~150 nm的纳米颗粒。SDS-PAGE结果显示p H循环未破坏蛋白质的一级结构。微观结构观察、荧光光谱和远紫外圆二色光谱表明二者通过疏水作用驱动蛋白质由β-折叠向α螺旋转变,并形成抗酸共折叠的微结构。此外,较低的表面疏水性和较高的Zeta-电位是CRPs具有良好水溶性的主要原因。其次,研究了CRPs功能特性、营养及消化特性。CRPs的乳化活性指数从3.3 m~2/g提高到16.0 m~2/g;CPRs具备丰富的必需氨基酸配比,其含量远高于联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的推荐摄入量。同时,CRPs中赖氨酸(Lys)的含量从3.2 g/100 g蛋白质提高到5.5 g/100 g蛋白质,解决了RPs中Lys缺乏问题;此外,SDS-PAGE结果表明,p H循环手段提高了CPs中肌球蛋白的消化性。故所制备的CRPs是一种氨基酸配比丰富合理、消化性良好的新型蛋白质。然后,研究了CRPs和SNCs的结合机制。荧光光谱结果显示,CRPs与SNCs的结合机制是静态猝灭;等温滴定量热法(ITC)结果表明,二者结合是通过范德华力和氢键为主要驱动力的放热过程;界面张力、三相接触角和冷冻扫描电镜验证了CRPs@SNCs具有良好的机械性能,并能协同稳定Pickering乳液。最后,研究了由CRPs@SNCs稳定的Pickering乳液。控制CRPs@SNCs的总浓度为2.0%(w/v),油水比为0.6,在p H 7.0条件下制备CRPs@SNCs O/W型Pickering乳液。乳化活性指数(EAI)结果显示,添加SNCs会降低乳化活性但可以提高乳液的稳定性;乳析指数(CI)、显微镜和粒径分布表明,通过控制CRPs与SNCs之间的比例能够协同稳定并形成均匀的Pickering乳液。当CRPs/SNCs=1:1(w/w),在28天模拟储藏实验中保持粒径稳定不变。综上所述,pH循环技术构建的CRPs拥有优良的水溶性、合理丰富的氨基酸配比及良好的消化特性和功能特性;SNCs的添加提高了CRPs的机械强度,并协同稳定O/W型Pickering乳液。本论文为RPs的商业化利用提供了新的无损增溶途径,并利用CRPs开发了一种稳定性良好的新型Pickering乳液,为充实RPs的实际应用提供了理论依据。
其他文献
姜黄素是一种植物来源的疏水性多酚化合物,具有抗氧化、抗炎症、抗癌等诸多生理功效。但水溶性低、稳定性差、对环境条件敏感、口服生物利用度低等缺陷严重制约了其在食品、医药等领域的进一步发展和应用,因此科学合理地设计一种包埋载体是解决问题的核心所在。纳米载体的设计和构建为功能因子包埋及递送体系提供了新的思路。淀粉作为天然高分子载体,具有来源广泛、价格低廉、生物相容性好、安全无毒和分子结构易改造等优势。本论
拟杆菌科(Bacteroidaceae)主要由拟杆菌属(Bacteroides)和Phocaeicola属组成,是广泛存在于人与动物肠道中的一类共生菌,对宿主健康的维持具有重要的作用。诸多研究表明,相关微生物与宿主肠道菌群、肠道免疫以及肠道屏障功能等存在着密切的互作,因此被认为具备下一代益生菌的潜质。目前拟杆菌科已被分离鉴定的物种有52个,尽管大部分物种在2010年前已被鉴定,但近五年依然陆续有6
花式纱线是目前市场上的热点,因其特殊的结构和多彩的外观,其产品风格独特,满足了消费者追求个性的需求。随着环锭纺新技术的发展,如紧密纺和赛络纺,基于环锭纺新技术生产质量优越的花式纱线适应了我国大多数纺织企业的需求,具有成本低、快速变化的优点。在纺纱机上,对纺织专用器材进行改造生产花式纱线改造费用低,操作简便,但目前还少有人探究对牵伸胶辊改造生产花式纱线。因此,为丰富花式纱线的种类,对细纱机上的牵伸胶
Akkermansia muciniphila是一种普遍存在于哺乳动物肠道中的黏液降解菌,已被报道在改善代谢疾病、调节肠道功能等方面具有重要的益生特性,被认为是潜在的“下一代益生菌”。大量研究表明A.muciniphila菌发挥益生功能的关键生理机制之一是基于其对宿主肠道屏障的调节,抑制肠道菌产生的内毒素进入血液,进而达到缓解机体慢性炎症的作用。目前针对A.muciniphila菌的研究主要集中于
壳寡糖(COS)是自然界中唯一带有正电荷的碱性氨基低聚糖,生物相容性好、水溶性好、安全性高且易被人体吸收。此外,还具有抗炎、抗氧化和抑菌等生物活性。而壳寡糖的抗炎活性有限,用具有抗炎活性的分子对其进行化学修饰是提高壳寡糖抗炎活性的有效手段,以期提升壳寡糖的应用价值。植物精油作为一种天然植物提取物,具有抗炎、抗氧化、免疫调节等多种功能活性,但其难溶于水的特点,限制了其在实际中的应用。本课题选取精油中
高蛋白膳食作为一种宏量营养素调节方式,在短期减重和改善代谢方面具有积极作用。牛乳蛋白来源的膳食干预策略是否在防止肥胖发生发展方面存在功效差异,有待进一步研究。本文旨在探讨低、高蛋白日粮模式下,牛乳蛋白和乳清蛋白对肥胖大鼠的干预作用并探讨可能机制,以期为高蛋白膳食中有益蛋白质的筛选及应用提供有价值的理论依据。具体研究内容及结果如下:首先,分析了牛乳蛋白与乳清蛋白对大鼠生长性能及脂代谢的影响。将80只
鲜切果蔬营养丰富,同时方便、快捷,因此受到广大消费者的青睐。然而,鲜切果蔬经过加工处理后造成了一定程度的机械损伤,极大的加剧了鲜切果蔬的品质劣变和货架期缩短。因此,具有针对性的开发高效、安全的保鲜技术意义重大。为了利用数学模型模拟并确定鲜切果蔬微孔气调包装的包装参数,研究了微孔包装的气体交换模型和鲜切果蔬的呼吸速率模型,在此基础上建立了鲜切茄子和鲜切橙子微孔气调包装的气体交换模型,并进行了验证和应
杂环胺(HAAs)是富含蛋白质的食品在经过一段时间热处理后形成的一类具有致癌和致突变性的多环芳烃类化合物。羟醛反应是氨基咪唑氮杂环芳烃类(AIAs)杂环胺生成的重要步骤,其反应过程涉及肌酸酐烯醇化形成的亲核试剂与醛类质子化形成的亲电试剂发生的加成反应,因而具有亲电基团的化合物是潜在的HAAs抑制剂。药食两用植物显脉旋覆花(Inula nervosa Wall.)含有百里香酚类、苯丙素类亲电成分,具
加工番茄作为重要经济农作物之一,具有较高的营养价值且种植范围广泛,目前已在新疆等西北地区规模化种植。为节约人工成本,加工番茄在成熟时大多采用机械化采摘,因而所收获的番茄果实中通常有10%~20%处于未完全成熟阶段。这些未完全成熟番茄会对番茄酱等产品的色泽、风味等造成不良影响,因而在加工前被筛选出来并废弃,造成巨大的资源浪费。对筛分出的未完全成熟番茄进行系统的品质特性研究,将其中有利用价值的一部分原
DPP-Ⅳ抑制剂已经成为治疗Ⅱ型糖尿病的主攻方向之一,食源性DPP-Ⅳ抑制肽也因其高安全性和有效性而备受关注。作为一种丝氨酸蛋白酶,DPP-Ⅳ酶可特异性地水解NH2端第二个含有Pro或Ala残基的肽,而羊皮胶原蛋白富含Pro,具有制备DPP-Ⅳ抑制肽的潜能,并且我国目前废弃羊皮资源浪费严重,造成了一定的环境压力。因此本论文系统地研究了羊皮胶原蛋白作为DPP-Ⅳ抑制肽前体蛋白的潜力、从羊皮中提取DP