大豆蛋白_海藻酸钠复合膜的热分解性能研究

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大豆分离蛋白基生物医用材料的制备和应用前景分析

大豆分离蛋白基生物医用材料的制备和应用前景分析

第50卷第2期2021年2月应用化工Applied Chemicct Indust—Vol.90No.4Feb.4028大豆分离蛋白基材料的制备和应用前景分析王瑞瑞(青海师范大学化学化工学院,青海西宁510017)摘要:介绍了大豆分离蛋白的结构和性质,总结了大豆分离蛋白基生物医用材料的5种制备方法:交联改性法、共混改性法、复凝聚法、自组装法和铸造法,分析了大离蛋白基生在药物载体和创面领域的应用,最后指大离蛋白基生物医用的发展方向。

以期为SPI基生物医用的开发提供思路。

关键词:大离蛋白;改性;复凝聚;自组装中图分类号:TQ93 文献标识码:A文章编号0578-3206(202、)02-0536-06Preparation and application prospect of soyprotein isolate based biomedicai materiaioWANG Rui-rui(Codpe of Chemist—an/Chemicct Engiuee/ng,Qinshvi Normel Univenity,Xining51004,Chine)Abstract:The structure and the p—peOies of soy p—teix isolate a—inWoSuceb.The five p—paudos meth­ods of soy p—teix isolate based Uiomebical materials a—summa/zeb:which include c—sslinSing:blend­ing,coace—ados,seK-vssembly and melt costing.The appScados p—spect of soy puteix isolate biomateri­als in Umq cor/cr and wound dussing neighbomood is analyzed.Finally,the UpPopment di—chon of say puteix isolate based Uiomebicol mate/als is pointed out.In order to puvide ideas far the UpPopment of SPI based Uiomebicol materials.Kep worOt:say puteix isolate:modiScodos;complex coacervation;self-vssembly大世界上利用最为的作物之一,营养价值高、价格低廉、来源丰富等特点。

丝素-海藻酸钠复合薄膜的制备与性能

丝素-海藻酸钠复合薄膜的制备与性能

丝素-海藻酸钠复合薄膜的制备与性能Abstract:After mixtures of silk fibroin solution and sodium alginate solution were crosslinked by carbodiimide,the composite films prepared by flow casting method from the mixtures. The composite films exhibited good compatibility,and improved mechanical properties,hygroscopicity and stability of single film. The microstructure and aggregation structure of the composite films with different blending ratio were analyzed by Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR)and Scanning Electron Microscope (SEM),and its basic properties were characterized by tensile failure test,hot water loss rate,swelling rate and vapor transfer rate. The results showed that the two-phase compatibility of the composite films was improved without obvious phase separation after carbodiimide cross-linking,and the stable covalent bonds between SF and SA formed. The stability of the film was obviously improved,and the tensile strength and elongation of the composite film was obviously enhanced compared with the single component film. The addition of SA effectively improved the swelling property of the film.Key words:silk fibroin;sodium alginate;composite films;chemical crosslinking;property丝素(silk fibroin,SF)用作外科缝合线已有多年历史,其生物安全性毋庸置疑。

海藻酸钠复合水凝胶研究进展

海藻酸钠复合水凝胶研究进展

海藻酸钠复合水凝胶研究进展一、本文概述海藻酸钠作为一种天然多糖类高分子化合物,因其良好的生物相容性、生物降解性以及优异的凝胶性能,在生物医学、药物递送、组织工程等领域受到广泛关注。

近年来,随着科学技术的不断发展,海藻酸钠复合水凝胶的研究取得了显著进展。

本文旨在综述海藻酸钠复合水凝胶的最新研究进展,包括其制备方法、性能优化、以及在各个领域的应用情况,以期为相关领域的研究人员提供有价值的参考和启示。

本文将首先介绍海藻酸钠的基本性质及其在复合水凝胶中的应用优势。

随后,将重点阐述海藻酸钠复合水凝胶的制备方法,包括物理交联、化学交联和生物酶法等,并分析各种方法的优缺点。

接着,将探讨海藻酸钠复合水凝胶的性能优化策略,如增强机械强度、调节降解速率、提高生物活性等。

还将详细介绍海藻酸钠复合水凝胶在药物递送、组织工程、生物传感器等领域的应用现状,并展望其未来的发展前景。

通过本文的综述,我们期望能够为海藻酸钠复合水凝胶的研究和应用提供更为全面和深入的理解,推动该领域的技术进步和创新发展。

二、海藻酸钠复合水凝胶的制备方法随着科学技术的不断发展,海藻酸钠复合水凝胶的制备方法日趋多样化,以满足不同领域的应用需求。

目前,主要的制备方法包括物理交联法、化学交联法以及辐射交联法等。

物理交联法主要利用海藻酸钠分子链间的相互作用,如离子键、氢键等,通过改变溶液的温度、pH值或添加盐类等物理手段,诱导海藻酸钠分子链发生交联,从而形成水凝胶。

这种方法操作简单,条件温和,但形成的凝胶强度相对较低,稳定性有待提高。

化学交联法则是通过引入化学交联剂,如戊二醛、丙烯酰胺等,与海藻酸钠分子链发生化学反应,形成共价键,从而增强凝胶的强度和稳定性。

这种方法制备的凝胶具有较高的机械强度和化学稳定性,但交联剂的引入可能会引入潜在的毒性或生物不相容性,因此在生物医学领域的应用受到限制。

辐射交联法利用高能辐射如紫外线、伽马射线等,引发海藻酸钠分子链发生断裂并重新组合,形成三维网状结构,从而制备出水凝胶。

海藻酸钠对植物蛋白饮料稳定性影响研究

海藻酸钠对植物蛋白饮料稳定性影响研究
添 加 剂 添加量 (限量 %) 果 胶 0.02 黄原胶 0.02 明 胶 0.02 CMC–Na 0.02 海藻酸钠 (500~800) 0.02 稳定性评价 (2 天后) 有沉淀分层出现 有少部分絮状沉淀 出现沉淀 出现分层 出现分层
新鲜花生仁, 新鲜胡萝卜, 白砂糖, 黄原胶, 海藻 酸钠, 明胶, CMC–Na, 果胶, 蛋白糖, 蔗糖酯, 单甘油 酯, 碳酸氢钠, 食盐, 三聚磷酸钠, 花生香精, 水。 1.2 仪器与设备 超微磨机, 组织捣碎均匀机, 剪切乳化搅拌机, 浆 渣自分离磨浆机, 均质机, 立式自控电热压力蒸汽灭 菌器, 高速离心机, 数字粘度计。 2 方法 2.1 维 A 花生乳制作 2.1.1 基本配方 花生 4%, 胡萝卜 8%, 黄原胶 0.015%, CMC–Na 0.05%, 海 藻 酸 钠 0.015%, 单 甘 油 酯 0.08%, 蔗糖酯 0.12%, 食盐 0.05%, 白砂糖 2%, 蛋白糖 0.03%, 三聚 磷酸盐 0.05%, 水 (加至 100%) 。 2.1.2 工艺流程 胡萝卜→洗净去皮→预煮切片→打浆→过滤 花生选别→热烫去皮→加水浸泡→打浆→过滤 均质
收稿日期: 2008–12–05 作者简介: 范素琴 发。
2009 年第 2 期
1 材料与仪器 1.1 材料
粮食与油脂
47
在其它原辅材料不变前提下, 分别添加 0.02% 果
胶、 黄原胶、 明胶、 CMC–Na、 海藻酸钠, 杀菌后恒温 30℃静置, 对产品进行稳定性评价, 结果见表 1。 从表 1 表明, 采用单一稳定剂对维 A 花生乳稳定效 果均不明显, 相比之下, 仅黄原胶能使产品保持较好稳定 状态。 表 1 单一稳定剂对维 A 花生乳稳定效果
从表 2 表明, 不同粘度海藻酸钠对维 A 花生乳稳 定效果并不理想, 以粘度为 200~400 MPa.s 海藻酸钠 对维 A 花生乳稳定效果相比之下较好。 选择不同浓度海藻酸钠 (200~400 MPa.s)进行 对比实验, 经离心机高速离心分离, 结果如表 3。 表 3 不同浓度海藻酸钠对维 A 花生乳稳定效果

大豆蛋白基明胶复合膜性能稳定性分析

大豆蛋白基明胶复合膜性能稳定性分析

大豆蛋白基明胶复合膜性能稳定性分析作者:张莹郭玲玲来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第01期摘要:随着社会的不断发展,我们越来越强调资源的有效利用。

我们研究以大豆蛋白为基准,加入明胶,以他们两种为原料,采用交联方式制备大豆蛋白基明胶复合膜,并对复合膜的稳定性进行分析和结构产生的影响。

研究两者的比例含量,以求达到最佳的性能和效果。

明胶大致含量在百分之25到百分之30的时候,两者蛋白的相容性最佳。

关键词:大豆蛋白;明胶;复合膜;性能近年来,大豆由于其具备良好的食用价值和药用价值而被社会各界广泛关注。

而明胶也是一种重要的高分子材料,和大豆可以形成良好的生物相容性和可降解性,也被广泛运用。

因此,将两者结合在一起是食品发展的必然。

两者相互融合,以大豆蛋白为基础,添加明胶而制备出的复合膜可以将两者的精华都进行有效吸收。

因此本文就简要阐述两者各自的特性以及融合而成的复合膜性能稳定性。

1 简述大豆蛋白和明胶1.1 简述大豆蛋白市面上的蛋白种类繁多,大豆蛋白只是其中的一种,但是大豆由于价格比较便宜,使得大豆蛋白膜的制备也十分物美价廉。

大豆蛋白不仅仅是一种简单的球蛋白,它是由不同的蛋白片组合而成。

大豆蛋白自身的阻碍气体性能较差,也就是稳定性相对也较差,因此在很多领域的使用都受到了自身性能的限制。

因此,我们要学会将这种物美价廉的东西发挥的恰到好处,要学会和其他物质相互融合以达到完美性能。

1.2 简述明胶明胶是一种天然性高分子材料,具有和其他物质很好融合的特性以及成膜性能明显。

在实际生产领域,明胶一直以来都是被广泛运用的。

尤其是大面积的应用于食品和产品的包装上。

在医学和农学领域也得到了很好的利用。

明胶在食物上的利用也很广泛和有利。

因为明胶是胶原水解产物,不含胆固醇,因此营养价值极高,食用后既不会发胖也不会降低体质。

明胶还有降低胃酸,促进头发健康,提高免疫力的相关功能,深受人们的喜爱。

明胶里面含有很多的碳,因此细菌可以在里面肆意生长,所以明胶易于被降解。

《不同热处理对大豆7S与11S球蛋白的乳化和凝胶特性的影响研究》

《不同热处理对大豆7S与11S球蛋白的乳化和凝胶特性的影响研究》

《不同热处理对大豆7S与11S球蛋白的乳化和凝胶特性的影响研究》一、引言大豆蛋白作为植物性蛋白的重要来源,在食品工业中具有广泛的应用。

其中,7S和11S球蛋白是大豆蛋白的主要组成部分。

它们的乳化和凝胶特性对食品的质地、口感和营养价值有着重要影响。

不同热处理方式可能改变这两种球蛋白的结构和功能性质,进而影响其乳化和凝胶特性。

因此,研究不同热处理对大豆7S与11S球蛋白的乳化和凝胶特性的影响具有重要的理论和实践意义。

二、文献综述前人关于大豆蛋白的热处理研究多集中在热处理方式、温度、时间等因素对大豆蛋白整体功能性质的影响,而对7S和11S球蛋白的针对性研究较少。

已有研究表明,不同热处理方式可以改变大豆7S和11S球蛋白的构象,进而影响其乳化和凝胶特性。

例如,等电点沉淀、加热、超声波处理等热处理方法均会对这两种球蛋白的功能性质产生影响。

三、研究内容本研究采用不同的热处理方法,包括加热、等电点沉淀和超声波处理等,探讨这些方法对大豆7S和11S球蛋白的乳化和凝胶特性的影响。

具体包括以下几个方面:1. 材料与方法(1)材料:选用优质大豆为原料,提取7S和11S球蛋白。

(2)方法:分别对7S和11S球蛋白进行加热(不同温度和时间)、等电点沉淀和超声波处理等热处理方法。

然后,通过测定乳化活性和凝胶强度等指标,评估不同热处理方法对这两种球蛋白乳化和凝胶特性的影响。

2. 实验结果与分析(1)加热处理对7S和11S球蛋白的影响:a. 随着加热温度的升高和时间延长,7S和11S球蛋白的乳化活性和凝胶强度均发生明显变化。

具体表现为在较高温度和较长的时间条件下,两种球蛋白的乳化活性和凝胶强度均有所提高。

b. 加热过程中,7S和11S球蛋白的构象发生变化,导致其功能性质的改变。

这种变化可能与蛋白质分子内部的二硫键、氢键等相互作用有关。

(2)等电点沉淀处理对7S和11S球蛋白的影响:a. 等电点沉淀处理后,7S和11S球蛋白的乳化活性和凝胶强度均有所降低。

氧化海藻酸钠改性大豆蛋白胶黏剂制备与性能研究

氧化海藻酸钠改性大豆蛋白胶黏剂制备与性能研究

大豆蛋白胶黏剂具有原料丰富、环保可再生的优点,符合人们对绿色、安全、环保的追求,并且减缓了不可再生资源的开发压力。

大豆蛋白胶黏剂的重要原料氧化海藻酸钠改性大豆蛋白胶黏剂制备与性能研究李 飞,齐子薇,任维瀛,刘海伦,李 傲,陈 惠北京林业大学材料科学与技术学院,北京 100083摘要:利用氧化海藻酸钠改性大豆蛋白胶黏剂,采用X射线晶体衍射(XRD )、全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR )对胶黏剂进行表征,对其黏度、吸湿率和残留率等性能进行研究。

结果表明,氧化海藻酸钠改性大豆蛋白胶黏剂黏度有所改善,吸湿率降低4.3%,残留率增加11.9%。

关键词:大豆蛋白胶;氧化海藻酸钠;黏度;吸湿率;残留率中图分类号:TS653 文献标志码:B 文章编号:1673-5064(2021)06-0011-06Preparation and Properties of Soy Protein Adhesive Modified by Oxidized Sodium AlginateLi F ei, Qi Ziwei, Ren W eiying, Liu Hailun, Li Ao, Chen HuiCollege of Material Science and Technology , Beijing Forestry University , Beijing 100083, ChinaAbstract: The soy protein adhesive modified by oxidized sodium alginate was prepared and characterized by X-ray crystal diffraction (XRD) and total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). The viscosity, moisture absorption and residue rate of the adhesive were studied. The results showed that the viscosity of soy protein adhesive modified by sodium alginate was improved, the moisture absorption rate decreased by 4.3%, and the residue rate increased by 11.9%.Key words: soy protein gum; oxidized sodium alginate; viscosity; moisture absorption rate; residue rate豆粕含有40%~50%的蛋白质和30%~40%的大豆多糖,多糖含有大量亲水性羟基且反应活性低,高温高压条件下难以与环氧类交联剂反应,使得大豆蛋白胶黏剂存在胶结性能差、固化性能差、易霉变等缺陷,发展受到限制。

大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物功能特性研究

大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物功能特性研究

大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物功能特性研究
郭兴凤;胡婷婷;王延青;贾祥祥
【期刊名称】《粮食与油脂》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】将大豆蛋白加水溶解,添加33.4%海藻酸钠,混合均匀后冷冻干燥,干燥后粉状物在43.8℃条件下干热反应10.4 h,得到大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物.对大豆蛋白一海藻酸钠共价复合物溶解性、乳化性、起泡性、热稳定性和抗氧化性等功能特性进行系统研究,结果表明,大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物溶解性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和泡沫稳定性、热稳定性较大豆蛋白均有不同程度改善.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】郭兴凤;胡婷婷;王延青;贾祥祥
【作者单位】河南工业大学粮油食品学院,河南郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州,450052
【正文语种】中文
【中图分类】TQ645.9+9
【相关文献】
1.大豆蛋白-葡萄糖共价复合物抗原性研究 [J], 朱婷伟;布冠好;陈复生;张楠;刘昆仑
2.大豆蛋白-阴离子多糖共价复合物性能研究 [J], 王允华;郭兴凤
3.大豆蛋白-多糖干热制备复合物及其反应机理研究(Ⅰ)共价复合物的制备及生成机
理探讨 [J], 齐军茹;杨晓泉;廖劲松;彭志英
4.大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物制备条件的优化 [J], 郭兴凤;王延青;胡婷娉;鲁亚楠;吴欣欣
5.大豆蛋白-壳聚糖共价复合物功能特性的研究 [J], 郭兴凤;王延青;胡婷婷;贾祥祥;段素华
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0251-0790(2004)11-2042-06

0251-0790(2004)11-2042-06

2402功能性大分子的相互作用及其应用研究庞 杰1,2,张甫生2,康彬彬2,田世平1(1.中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室,北京100093;2.福建农林大学食品科学学院,福州350002)摘要 以葡甘聚糖、κ‐卡拉胶、黄原胶、大豆分离蛋白为主要原料,研究了三种多糖之间以及多糖与蛋白质之间的相互作用.结果表明,多种多糖及多糖与蛋白质共混后在分子间力的作用下,呈现出良好的增效性,其综合性能(如凝胶强度、弹性、透明度等)得到了提高.利用这一性质,开发出了一种兼有膳食纤维和蛋白质的新型功能性基料.同时探讨了温度、时间、浓度、电解质各因素对多糖之间及多糖与蛋白质之间相互作用的影响,得出工艺配方,制成了多糖复合保健食品和仿生海洋产品.关键词 功能性大分子;相互作用;应用中图分类号 Q539 文献标识码 A 文章编号 0251‐0790(2004)11‐2042‐06收稿日期:2003‐07‐01.基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:30371009)和福建省重大科技项目(批准号:2003Y008)资助.联系人简介:田世平(1958年出生),女,博士,研究员,主要从事知识创新工程产后农业生物技术研究.E‐mail:shiping@95777.com功能性大分子卡拉胶、葡甘聚糖(KGM)等在食品体系中的稳定性和质构方面存在凝胶性能差和析水率大等问题,对其结构和性能的关系也缺乏研究.目前,对KGM的研究多集中在KGM的流变性、凝胶性能、乳化性及与其它大分子的复配等方面[1~3],对KGM与多种多糖复合物的综合特性的报道很少,对其形成机理的研究更为罕见.蛋白质与多糖的相互作用对于食品的结构、流变学特征及其它物理性质起着重要作用[4].但大豆蛋白的一些功能缺陷由于生产过程而导致其性能下降,用蛋白酶对大豆分离蛋白进行改性[5],但水解可导致水解物苦味的产生.而多糖之间复合后的稳定性欠佳,更缺乏深入的探讨和系统的研究.本文以KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶、大豆分离蛋白为原材料,通过多糖之间及多糖与蛋白质之间的相互作用来改善其特性,研究相互作用机理,并应用于工程食品的研究,旨在为多糖之间及多糖与蛋白质之间的相互作用提供理论指导,为开发新型功能性基料提供应用依据.1 实验部分1.1 主要材料KGM,广西多环公司,95%;黄原胶和κ‐卡拉胶,中国上海试剂总厂,化学纯;大豆分离蛋白,安阳市升华植物蛋白有限责任公司,化学纯;辣椒红色素,南京天舒生物工程有限公司,化学纯.1.2 多糖混合凝胶的制备将KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶按质量比为1∶0畅4∶0畅2溶于蒸馏水中配成胶液,在90℃水浴中恒温加热搅拌1h,然后倒入检测容器中冷却成型.1.3 蛋白质和多糖复合物的制备将大豆分离蛋白、KGM和κ‐卡拉胶在搅拌下依次加入蒸馏水中,调节pH=11,配成一定浓度的胶液,经煮沸30min后,取出冷却备用.1.4 测 试按文献[6]方法测定凝胶强度和弹性.按文献[7]方法将一定浓度的热胶液倒入1cm的比色皿杯中,放置10h后利用UV751GD型紫外‐可见分光光度计于波长800nm下测定透光率.按文献[8]方Vol.25高等学校化学学报 No.12004年11月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES 2042~204法通过DSC‐822e/400示差量热扫描仪在N2气氛下测定凝胶的抗热性,加热速度10℃/min,测试范围20~400℃,取样约50mg.X射线衍射分析按文献[9]方法采用粉晶衍射仪D/MAXHIB测定,CuKα辐射,管压30kV,管流50mA,扫描速度5°/min,狭缝宽度0畅3mm,Ni滤波片,温度20℃,湿度70%.按文献[10]方法将样品均匀涂布于洁净的载玻片上,待自然干燥后,置于真空干燥箱中干燥.然后将样品座放在真空镀膜台上采用溅射镀膜法进行表面镀金.真空度1.33×104~1.33×105Pa,溅射电压1畅1~1畅2kV,镀膜时间2~3min.表面镀金的样品置于AMRAY1000型扫描电镜下观察.1.5 多糖复合食品的工艺流程 KGM+蔗糖→加水溶胀→加热黄原胶+卡拉胶→加水溶胀→煮沸→混合搅拌→甜味剂→碳酸钠→氯化钾→柠檬酸、香精、辣椒红色素→混合搅拌→浇注→冷却→称量包装→成品1.6 多糖复合食品的工艺配方复配胶(KGM、黄原胶、κ‐卡拉胶)质量分数3%,蔗糖质量分数40%,果葡糖浆质量分数15%,柠檬酸质量分数0畅3%,氯化钾质量分数0畅1%,碳酸钠质量分数0畅1%,呈味、呈香物质适量.1.7 仿生鲍鱼的工艺流程冷冻鱼糜→解冻→擂溃→调味→大豆分离蛋白、可食性纤维(KGM、κ‐卡拉胶)→挤压成型→加热→漂洗→包装杀菌→成品2 结果与讨论2.1 多糖之间的相互作用2.1.1 KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶的交互特性 KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶的大分子链结构会互相产生协同增效作用而形成理想的凝胶.其相互作用主要体现在凝胶性能的提高和改善上.将1%的κ‐卡拉胶在0畅15%KCl存在的条件下的凝胶特性的各项指标视为100.比较单一胶和三者复配胶的性能,其结果如图1所示.可以看出,由相互作用形成的凝胶的胶凝时间和脱液收缩率降低,凝胶强度、透明度和弹性提高.与单一胶相比,凝胶特性得到了很大的改善.由此可见,KGM在非碱性条件下也能形成强度高、弹性好的热可逆凝胶.Fig.1 Charactersofsinglegelandcomplexgel2.1.2 KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶的配比 采用正交试验,并对试验结果进行方差分析,KGM对凝胶透明度的影响达极显著水平,对凝胶强度的影响达显著水平;κ‐卡拉胶对凝胶强度和凝胶透明度的影响均达极显著水平;黄原胶对凝胶弹性和透明度有一定影响.综合三项指标,并通过进一步试验得出各因素的最佳组合:KGM、κ‐卡拉胶和黄原胶质量分数分别为2畅0%,0畅8%和0畅4%.2.1.3 多糖之间相互作用的影响因素 多糖总质量分数为3%,KCl质量分数为0畅15%,KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶质量比为1∶0畅4∶0畅2,在20~100℃范围内制得凝胶,结果如图2(A)所示.可以看出,当温度<40℃时,凝胶强度非常小,几乎无法测量;温度在40~90℃之间,凝胶强度随着温度的升高而增大,其中温度为90℃时,凝胶强度达到最大值;超过90℃后,凝胶强度随着温度的升高而缓慢下降.按上述条件,在90℃下,加热15min后,测定胶凝时间对凝胶强度的影响,结果如图2(B)所4402 高等学校化学学报Vol.25Fig.2 Effectsoftemperature(A),gellingtime(B)andKClmassfraction(C)ongelstrength示.可以看出,在开始阶段,凝胶强度随着时间的延长而提高,当胶凝时间为10h时,凝胶强度达到极大值,而后基本维持稳定.按上述条件,在90℃下分别加入不同质量分数的盐(KCl),测得凝胶强度与盐离子的关系见图2(C).可以看出,低浓度的盐溶液会使凝胶强度增大,当盐质量分数为2%时达到最大值.此后若继续增大盐离子含量,凝胶强度反而降低.在上述条件下,不同含量的蔗糖对凝胶强度和弹性的影响见图3(A)和(B).研究表明,蔗糖的加入可以大大提高凝胶的透明度,但弹性略有下降.Fig.3 Effectsofsucrosemassfractionongeltransparency(A)andplasticity(B)2.2 多糖与蛋白质的相互作用2.2.1 与KGM、大豆分离蛋白(SPI)交互的多糖的选择 KGM与大豆分离蛋白(SPI)按1∶1配比在碱性条件下产生相互作用,虽能形成凝胶,但缺乏一定的强度和韧性,且质地粗糙,因此有必要探讨两种多糖与蛋白质的交互,其中多糖分别选用瓜儿豆胶、κ‐卡拉胶、羟甲基纤维素钠、海藻酸钠、阿拉伯胶、明胶.多糖和蛋白质总质量分数为10%,KGM、大豆分离蛋白(SPI)和交互多糖质量比为2∶2∶1,结果列于表1.由于上述凝胶是在碱性条件下形成的,所以需经加热煮沸和漂洗两道工序.从表1可以看出,由瓜儿豆胶、羟甲基纤维素钠、海藻酸钠、阿拉伯胶、明胶分别与KGM和大豆分离蛋白复配形成的凝胶,抗热性能差,加热、漂洗后组织变得松软,无韧弹性,口感差;而κ‐卡拉胶与KGM和大豆分离蛋白复配后则产生较好的协同作用,所形成的凝胶质地均匀,耐热性强且具有较好的强度和弹性,提高了热不可逆凝胶的综合性能.Table1 SelectionofinteractionalpolysaccharidesNo.IngredientHeatresistance倡TextureComprehensiveevaluation(score)1Glucomannan+soybeanprotein+guargum+Softandpliable2畅52Glucomannan+soybeanprotein+carrageean+++Uniformandstretch5畅03Glucomannan+soybeanprotein+CMC‐Na—Imcompact1畅54Glucomannan+soybeanprotein+alginate—Imcompactandagglomer1畅05Glucomannan+soybeanproein+arabicgum+Soft2畅06Glucomannan+soybeanprotein+glutin—Imcompact1畅0 倡+++:Excellent,++:good,+:average,-:bad.2.2.2 KGM、κ‐卡拉胶、大豆分离蛋白的交互配比 将KGM、κ‐卡拉胶、大豆分离蛋白按不同比例混合,并加入质量分数0畅2%KCl,研究多糖与蛋白质之间的相互作用.由表2可知,凝胶强度随着κ‐5402No.11庞 杰等:功能性大分子的相互作用及其应用研究 卡拉胶用量的增大而增大,而弹性却有所下降.若提高KGM的配比,则其弹性增大.大豆分离蛋白的浓度也会直接影响凝胶的质地和外观,当其浓度过大时,则会使凝胶质地变得粗糙且色泽暗淡.Table2 Interactionalpropertiesofkonjacglucomannan,carrageenanandsoybeanproteinNo.Dosage/gGlucomannanCarrageenanSoybeanproteinGelstrength/(g・cm-2)GelplasticityindexProteincontent(%)Taste165211413257畅049畅05Plasticity,smooth247302315606畅558畅25Plasticity34020409834畅065畅69Plasticity,coarse460202011425畅050畅54Littleplasticity54412447684畅573畅82Coarse2.3 多糖和蛋白质之间相互作用的影响因素2.3.1 总胶含量对相互作用的影响 在KCl的质量分数为0和0畅2%下,调节不同的总胶含量,结果见图4.随着总胶含量的增大,复配胶的强度不断提高,若加入KCl,其强度将得到进一步提高.凝胶Fig.4 Effectofgelconcentrationongelstrength(A)andplasticity(B)Fig.5 Effectofelectrolyticalmassfractionongelstrength弹性随着总胶含量的增大而降低,加入KCl,弹性减小,但随着总胶浓度的增大而弹性逐渐增大.2.3.2 电解质含量对相互作用的影响 多糖与蛋白质的总含量为10%,以氯化钾、氯化钙、六偏磷酸钠为例,其不同含量对凝胶强度的影响见图5.K+能显著提高凝胶强度,K+越高,凝胶强度提高越明显,当K+质量分数为1畅0%时达最大值;而当K+含量大于1畅0%时,凝胶强度急剧下降;Ca2+对凝胶强度的影响也很明显,低含量的Ca2+可显著提高凝胶强度,而高含量的Ca2+却使凝胶强度下降;低含量的Na+降低凝胶强度,高含量却略有上升.2.4 扫描电镜及X射线衍射分析2.4.1 扫描电镜 图6(A),(B),(C)分别为0畅5%KGM,2畅0%SPI和0畅5%KGM‐2畅0%SPI溶胶的冷冻扫描电镜照片.由图6(A)可见,在SPI溶胶中存在着高度聚集的蛋白质胶束和少量伸展的胶束,溶胶体系网络结构非常不均匀,与单独SPI体系较低的粘度一致.由图6(B)可见,单独KGM溶胶中KGM胶束呈伸展的长链状分布,溶胶体系网络结构非常均匀.由图6(C)可见,KGM‐SPI复合溶胶体系网络结构相对较为均匀,胶束呈伸展的链状分布,未见有明显聚集的胶束.从而可以推断由于KGM的作用,使溶胶中SPI分散性更好.KGM在碱性条件下会形成热不可逆凝胶[11],稳定性和凝胶性能大大加强,而此时蛋白质在碱性条件下,虽然分子带负电荷,但其分子链上的正电基团与阴电性多糖发生分子间缠绕,通过非共价结合,形成复合体,最终影响到凝胶体的结构类型.实验中将κ‐卡拉胶与大豆分离蛋白进行复合,与其它食品胶如瓜儿豆胶、海藻酸钠、明胶、阿拉伯胶等相比,κ‐卡拉胶具有溶解性能好,操作方便的优6402 高等学校化学学报Vol.25Fig.6 Thescanningelectronicmicroscopepicturesofseveralgel(A)2畅0%SPI;(B)0畅5%KGM;(C)0畅5%KGM‐2畅0%SPI.点,它的加入使凝胶强度大为提高,并且改善了凝胶的组织性能和质地.在蛋白质中引入多糖形成复合物,使蛋白质的溶解度、抗氧化、抗菌性及热稳定性等性能都会大大改善[12,13],所以由KGM、κ‐卡拉胶与大豆分离蛋白复合而成的凝胶具有较高的热稳定性,耐蒸煮.2.4.2 X射线衍射分析 KGM的化学性质不活泼,并且由于立体效应,其化学反应具有强烈的取向性,因此,KGM与其它大分子物质发生共价结合反应的条件较严格.通过KGM和其它多糖粉末衍射图谱分析可以得到如下结论:KGM属无定形粉末,即离子团(原子、分子)的排列是无序的;与其它多糖混合后仍属无定形物,并未形成有序结构物质,这可能是因为KGM与其它大分子物质间没有发生反应,属机械混合、叠加;即使发生了反应,但仍形成无定形物.因为非晶态物质结构的主要特征是长程无序,短程有序,仅在每一个原子周围数个原子表层内的原子排列有某种秩序.KGM的分子量大,水合能力强,是一种亲水的胶体物,具有独特的胶凝性能,它的立体网状结构与κ‐卡拉胶、黄原胶分子之间由于相互作用形成凝胶.分子之间的作用力包括范德华力、氢键、疏水作用和静电作用[14,15].而KGM、κ‐卡拉胶、黄原胶都是大分子,体积较大,范德华力很小,不可能产生形成凝胶这样强的结合力,因此复配胶分子之间的作用力主要是氢键、疏水作用和静电作用.在这三种分子力中,多糖分子与水形成的氢键及分子链之间形成的氢键使复配胶在低浓度时成为典型的非牛顿流体;高浓度时则由于多糖分子的多分散性及取代基的存在而形成缺陷螺旋,并由于螺旋间强烈相互作用最终形成三维凝胶网络[16~18].在较高温度下因分子链的重排即三维凝胶网络的重构而形成性能优异的凝胶.因此经多糖交互而形成的凝胶,其强度、弹性、透明度等都得到了很大地提高.参 考 文 献[1] PANGJie(庞 杰),SUNYuan‐Ming(孙远明),LEXue‐Yi(乐学义).J.SouthwestAgricultureUniversity(西南农业大学学报)[J],2000,22(2):59—63[2] YANGJun(杨 君),SUNYuan‐Ming(孙远明),LEIHong‐Tao(雷红涛)etal..TransactionsofCSAE(农业工程学报)[J],2002,18(3):106—112[3] LAIJian(赖 建).TransactionsofCSAE(农业工程学报)[J],2000,16(2):116—118[4] 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Theinteractionsamongthreepolysaccharidesandtheinteractionbetweenpolysaccharideandproteinwerestudiedbyusingkonjacglucomannan,κ‐carrageenan,xanthanandsoybeanproteini‐solationastherawmaterials.Theresultsshowedthatthesubstantialmolecularsynergismsexisted.Itsintegrativefunctionwasimproved,suchasgelstrength,gelplasticity,geltransparencyandsoon.Basedonthefindings,anewfoodcontainingdietaryfiberandproteinwasdeveloped.Theeffectsoftemperature,time,massfractiononpolysaccharideinteractionsaswellaselectrolytesonpolysaccha‐rideandproteinwerestudied.Asaresult,apolysaccharidehealthcareproductandanimitationshell‐fishproductwereformulated.Keywords Functionalmacromolecule;Interaction;Application(Ed.:W,Z)枟ChemicalResearchinChineseUniversities枠(高等学校化学研究,英文版)征稿简则“ChemicalResearchinChineseUniversities”(高等学校化学研究,英文版)是中华人民共和国教育部主办的化学学科综合性学术期刊,重点报道我国高等学校师生和中国科学院及其它研究机构所属研究人员在化学领域的基础研究、应用和开发研究方面所取得的创造性研究成果。

海藻酸钠_大豆蛋白共混凝胶微球的结构

海藻酸钠_大豆蛋白共混凝胶微球的结构
但是与冷冻干燥共混微球的红外光谱图相比较共混微球内海藻酸钠的一coo一对称伸缩振动峰海藻酸钠的一coo一反对称伸缩振动和大豆分图6冷冻干燥a和真空干燥b的不同配比微球的红外图谱离蛋白的co伸缩振动复合峰以及两组分的nh和oh伸缩振动复合峰均向低波数移动
第 52 卷 第 4 期 2006 年 8 月
武汉大学 学报( 理学版 ) J. W uhan U niv. ( N at. Sci. Ed. )
图 4 AS - 3 微球 碱化处理 18 h 后的扫描电镜 照片表面 ( a) 和截面 ( b) 图
共混微球内的相互作用 图 5 示出大豆分离蛋白和海藻酸钠粉末的红外
- 1
光谱图. 大豆分离蛋白粉末的 O ) H 和 N ) H 伸缩 振动在 3 411. 4 和 3 301. 1 cm 处显示为双峰, 并 在 1 648. 8 和 1 537. 5 cm 处显示出羰基的酰胺 I 和 II 带的特征伸缩振动峰[ 9] . 海藻酸钠粉末的 O ) H 伸缩振动峰位于 3 422. 6 cm - 1 处 ; 同时 ) COO ) 的反 对称 和 对称 伸缩 振动 峰 分别 位 于 1 611. 2, 1 416. 5 cm - 1 处 , 前者稍强且宽而后者尖锐.
[ 7] [ 4]
海藻酸钠购买于中国医药集团化学试剂有限公 司; 大豆分离蛋白由湖北省杜邦 - 云梦蛋白质有限公 司提供, 重均分子量 ( M w ) 为 2. 05 @ 10 5 , 其初始含 水量、 蛋白质含量和氨基酸组成参见文献 [ 8] . 其他 试剂购于上海化学试剂有限公司 , 均为分析纯. 1. 2 海藻酸钠/ 大豆分离蛋白共混微球的制备 将大豆分离蛋白溶于蒸馏水中, 用 10% 的氢氧 化钠水溶液调节 pH 值为 9. 0~ 10. 0, 配成 3% ( 质 量百分比 ) 的大豆分离蛋白溶液; 同时将海藻酸钠溶 于蒸馏水中, 搅拌溶解配成 3% ( 质量百分比) 的溶 液. 分别按大豆分离蛋白和海藻酸钠的质量比 25B 75, 50B50, 75B25 混合两溶液得到共混溶胶 , 然后用 注射器将其注入 10% 氯化钙水溶液中制得海藻酸 钠/ 大豆分离蛋白共混凝胶微球 , 并用蒸馏水润洗. 制得的 3 种微球按大豆分离蛋白含量的增加, 分别 编号为 AS - 1, AS - 2 和 AS - 3. 湿态时凝胶 微球的粒 径为 ( 4 500 ? 150) Lm, 干燥后粒径分布在 ( 1 000 ? 30) Lm. 同时, 按照上述步骤仅采用海藻酸钠溶液制 得海藻酸钠微球, 编号为 AL .
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