物理預(yù)處理-TG酶交聯(lián)復(fù)合改性對(duì)大豆與小麥蛋白凝膠性質(zhì)的影響研究.pdf

1、本文以大豆分離蛋白(SPI)和小麥面筋蛋白(WG)為研究對(duì)象，采用蛋白質(zhì)化學(xué)、生物化學(xué)、酶學(xué)、光譜學(xué)和流變學(xué)等學(xué)科技術(shù)，通過(guò)研究微波、超聲波、超高壓等物理預(yù)處理對(duì)大豆與小麥混合蛋白結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，明確大豆與小麥混合蛋白結(jié)構(gòu)和分子間作用力與酶促凝膠形成的關(guān)系，探索不同物理預(yù)處理方式對(duì)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（TG酶）促凝膠的形成機(jī)理。分析油滴在大豆與小麥蛋白乳液凝膠中的作用機(jī)理，并研究乳液凝膠的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、流變性和蛋白界面性質(zhì)等功能性質(zhì)。主要結(jié)論如下

2、:
　　(1)研究微波預(yù)處理對(duì)TG酶促大豆與小麥蛋白混合凝膠性質(zhì)的影響。研究表明:微波處理(0、70、210、350、560、700 W)顯著提高了混合蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度、持水性和彈性模量(G')，在700W時(shí)達(dá)到最大值，凝膠強(qiáng)度為652.67 g，提高了8.5倍，持水率為85.84％，提高了19.33％。微波預(yù)處理提高了大豆與小麥蛋白的巰基和可溶性蛋白含量，通過(guò)TG酶的交聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)了蛋白分子間的疏水相互作用和二硫鍵的形成。紅外

3、光譜測(cè)定表明:微波處理減小了混合蛋白凝膠的α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，增加了β-折疊結(jié)構(gòu)。掃描電鏡分析表明:微波處理促進(jìn)大豆與小麥蛋白形成結(jié)構(gòu)緊密、均勻的TG酶交聯(lián)凝膠。
　　(2)研究超聲波預(yù)處理對(duì)TG酶促大豆與小麥蛋白混合凝膠性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:超聲波處理(0、10、20、30、40 min)減小了大豆與小麥混合蛋白溶液中分子的粒徑，這導(dǎo)致表面疏水性和游離巰基(SH)含量的增加。隨后，TG酶的交聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)了二硫鍵的形成，從而降低

4、了游離巰基的含量。性質(zhì)測(cè)定表明:超聲波處理改善了混合蛋白的凝膠強(qiáng)度，持水性和儲(chǔ)能模量(G')，并且導(dǎo)致TG酶誘導(dǎo)形成更密集、均勻的大豆與小麥蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外，二級(jí)結(jié)構(gòu)研究表明:超聲波處理使蛋白凝膠的α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)含量降低，無(wú)規(guī)卷曲和β-折疊結(jié)構(gòu)含量增加。
　　(3)研究超高壓(UHP)預(yù)處理對(duì)TG酶促大豆與小麥蛋白混合凝膠性質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn):UHP處理(0、100、200、300、400 MPa)導(dǎo)致大豆與小麥蛋白

5、分子展開(kāi)和聚集，這使得蛋白溶液中游離巰基含量和表面疏水基團(tuán)增加。然而，TG酶交聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)了蛋白質(zhì)間的疏水相互作用和二硫鍵的形成，因此導(dǎo)致TG酶交聯(lián)的蛋白凝膠具有更高的凝膠強(qiáng)度，持水性，并表現(xiàn)出更致密、均勻的凝膠網(wǎng)絡(luò)三維結(jié)構(gòu)。流變性測(cè)定結(jié)果顯示，通過(guò)加熱-冷卻循環(huán)(25℃→95℃→25℃)，UHP處理使得TG酶誘導(dǎo)的蛋白凝膠產(chǎn)生更高的儲(chǔ)能模量值(G')。形成大豆與小麥蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分子間作用力包括共價(jià)相互作用(ε-(γ-glutamy

6、l)lysine鍵、二硫鍵）和非共價(jià)相互作用（靜電作用力、疏水相互作用）。此外，二級(jí)結(jié)構(gòu)研究表明UHP處理降低了α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)含量，但增加了β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)含量。
　　(4)研究油相比例(ψ)對(duì)TG酶促大豆與小麥混合蛋白乳液凝膠性質(zhì)的影響。研究表明:ψ的增加（0.1-0.5）顯著促進(jìn)了儲(chǔ)能模量(G')和持水能力。損耗模量(G")的頻率獨(dú)立性主要與TG酶誘導(dǎo)形成的化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。此外，界面蛋白吸附性質(zhì)表明:隨著ψ的