基于共价交联方式改善甜菜果胶乳化和凝胶性质的研究

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuyuyuseu
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甜菜果胶是从甜菜粕中提取得到的一种酸性阴离子多糖。丰富的侧链组成,以及高乙酰基和蛋白质含量,赋予了其良好的乳化性能。但由于甜菜果胶在水油界面的吸附量少,导致其乳化稳定性较差。另一方面,作为一种凝胶制备剂,又因甜菜果胶的分子量小、乙酰基含量高导致其所成凝胶机械性能差,持水率不足。本文以甜菜果胶为研究对象,以Maillard反应和酶促交联为手段,制备蛋白质与甜菜果胶的共价交联产物,以改善甜菜果胶的乳化和凝胶性质,拓宽其应用特性。本文主要的工作内容及结论如下:1.对不同产地和提取方法获得的甜菜果胶进行研究,发现其在半乳糖醛酸、蛋白质、阿魏酸、及氨基酸含量等多方面存在差异。低pH、高温和较长的提取时间时,可以获得高蛋白质含量和高提取率的甜菜果胶。乳化特性研究表明:甜菜果胶乳化活性和稳定性明显优于牛血清白蛋白和阿拉伯胶。2.本文进一步研究了甜菜果胶中蛋白质的功能特性。首先,采用胃蛋白酶对甜菜果胶中的蛋白质进行脱除,发现脱除蛋白质后的甜菜果胶乳化性质明显下降。其次,向脱除蛋白质的甜菜果胶中回添牛血清白蛋白(BSA),采用静电结合及Maillard反应方式制备二者的复合物,发现果胶的乳化性质得到改善;并且Maillard反应制得的甜菜果胶-蛋白质共价复合物的的乳化性质甚至优于具有同等蛋白质含量的初始甜菜果胶。3.为了进一步改善甜菜果胶的乳化特性,将酪蛋白钠(SC)、乳清分离蛋白(WPI)和BSA分别与甜菜果胶进行复合,并对复合物乳化性质进行研究。结果表明:三种蛋白质与甜菜果胶复合过程中乳化特性大致相同。其中,SC与甜菜果胶复合产物乳化性质受pH值影响较大,而WPI与甜菜果胶复合产物的乳化特性最好。BSA与甜菜果胶复合过程作用力最简单,乳化性质介于二者之间。4.在静电作用的基础上,研究了甜菜果胶与BSA的Maillard反应以及漆酶酶促反应特性,制备共价交联产物,并研究其乳化性质。结果表明:甜菜果胶-BSA共价交联产物显示出比二者单体及其静电结合产物更优越的乳化性能。尤其是Maillard反应产物,乳化稳定性显著优于其他。5.本文也对甜菜果胶-大豆分离蛋白混合体系的凝胶特性进行研究。通过加热和酶促两步法成胶,构建了SPI-SBP双网络冷、热凝胶。二者形成的双网络凝胶,外观更加坚挺充盈,质构特性、持水性以及内部网状结构的致密性和网壁的光滑性都较SPI以及SBP单网络凝胶有所改善。其中蛋白质浓度的提高,主要改良了双网络凝胶的弹性,而甜菜果胶的添加则主要影响了双网络凝胶的硬度。
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