果胶—乳清蛋白共混体系对多酚稳定性的影响机制

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多酚具有清除自由基的功能,是很好的抗氧化活性物质。将多酚引入食品体系可以提高食物的抗氧化性和营养价值,而蛋白质被视为多酚加入食品体系的良好载体。但多酚能够与蛋白质通过非共价键结合使产品产生不利的浊度或胶体浑浊。果胶是一种阴离子多糖,在食品工业中用作稳定剂,乳清蛋白-果胶复合物用于包埋烟酸或控制功能性成分的释放。本研究通过形成蛋白-多糖体系观察其对多酚稳定性的影响,通过不同环境条件处理,测定浊度、粒径、电位、表面疏水性、荧光强度、DPPH抗氧化活性等指标分析体系中相互作用,阐明多糖-蛋白复合物对多酚稳定性的影响机制。试验结果如下:(1)比较加热与不加热条件下果胶-乳清蛋白与EGCG互作形成复合物的理化指标。本研究取乳清蛋白浓度为0.5%,果胶含量分别为0.1%、0.2%、0.4%、0.8%,结果表明加热处理的样品浊度值低于不加热处理,粒径结果与浊度结果一致,乳清蛋白-EGCG粒径由158.3nm降为42.6nm,乳清蛋白-高甲氧基果胶(0.8%)-多酚复合物由加热前的747.7nm降低至178.1nm。加热后乳清蛋白-EGCG复合物电位值由-15.07m V降低为-17.0m V,乳清蛋白-高甲氧基果胶(0.8%)-EGCG复合物电位值由-19.47m V降低至-21.67m V,证明加热后形成的三元聚合物静电作用力增加,体系更加稳定,粒子浊度降低。对比加热前后两组样品荧光光谱结果发现加热后样品的荧光强度降低,这说明加热导致乳清蛋白发生变性,三级结构发生改变。(2)在加热处理果胶-乳清蛋白复合物的基础上,分析体系在不同盐浓度条件下理化指标的变化。通过视觉观察发现低盐浓度下加入高含量果胶会导致体系分层沉淀;在高盐浓度条件下,高含量果胶的三元聚合物不容易沉淀。随盐浓度增加,样品浊度(粒径)值增加;相同盐浓度条件下随果胶含量增加浊度(粒径)增加。由于盐的静电屏蔽作用,乳清蛋白低甲氧基果胶(0.1%)-多酚复合物随盐浓度由0M增加至0.4M电位值由-20.3m V增加至-12.37m V。0M Na Cl条件下,随果胶含量增加三元聚合物负电荷数增加电位绝对值增加,含盐条件下,电位值随果胶浓度增加而增加。低盐浓度条件下,静电排斥作用是体系中的主要稳定作用力;高盐浓度下,可能由于高盐浓度对蛋白的聚集作用更大,体系通过空间排斥作用或共价键达到稳定作用。(3)比较p H 7.4和p H 4条件下体系稳定性变化。通过观察发现酸性条件下高含量果胶能够防止体系中出现沉淀,酸性条件下乳清蛋白发生变性,弱碱条件下的浊度值较高。三元聚合物浊度值随果胶含量增加而降低,吸光度值由1.6248降低至0.7106。由于酸性条件下,乳清蛋白带正电荷,因此乳清蛋白-EGCG电位值为正值14.43m V,加入果胶后三元聚合物电位值随果胶含量增加而降低至-13.0m V。结果表明静电相互作用在稳定过程中起重要作用。试验结果表明加热后的乳清蛋白-果胶复合物中加入EGCG能够降低三元聚合物的浊度,减小粒径值,增加电位绝对值即增加静电排斥作用力。在不同盐浓度条件下,不同含量果胶的三元聚合物表现不同的稳定性。低盐浓度下,果胶含量低的三元聚合物稳定性好,不会出现分层现象,主要原因是静电排斥作用;高盐浓度下,高果胶含量的三元聚合物能防止体系中的沉淀情况,但其静电排斥作用力比较低,主要作用力还需要进一步研究。不同p H对体系的稳定性影响不同,p H 7.4时体系稳定,p H 4时乳清蛋白-EGCG二元聚合物出现分层现象,加入高含量果胶后增加静电相互作用有效缓解分层,使体系更加稳定。盐浓度的增加和酸性条件能够增加多酚的抗氧化活性。
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