不同糖化方法对提高大豆分离蛋白功能性质的对比研究

摘要

美拉德反应可以改善蛋白质的功能特性，因此选用大豆分离蛋白(SPI)与葡聚糖(DX)为原材料，进行糖基化反应。糖基化反应通常是通过湿法和干法两种方式，而干法一般需要消耗的时间较长，因此，本试验选用湿法进行SPI-DX复合物的制备。通过传统水浴法与微波法两种方式进行湿法处理，响应面法得到制备SPI-DX共价复合物的最佳工艺制备要求;利用凝胶电泳、傅里叶红外光谱、拉曼光谱及内源荧光光谱、扫描电镜等分别对大豆分离蛋白的亚基结构、二级结构及三级结构进行分析;对SPI-DX复合物的溶解性、乳化特性、起泡性质及表面疏水性等功能特性进行测定;探讨湿法糖基化中不同糖化方法对SPI-DX复合物功能特性的改善效果，以及与结构变化之间的关系。
　　本研究主要内容包括：⑴通过水浴法与微波法两种不同的方法制备SPI-DX复合物，以接枝度为考察指标，用响应面法优化SPI-DX复合物的工艺参数，其中水浴法的制备条件为:水浴时间82 min、水浴温度91℃、SPI-DX比例1∶1，得到的SPI-DX复合物接枝度的实际值为43.56％;而微波组的制备条件为:微波时间93s、微波功率630W、SPI-DX比例1∶1，得到的SPI-DX复合物接枝度的实际值为49.43％，⑵选择两种方法中制备SPI-DX复合物接枝度相近的方案，进行功能性质的测定。与天然未处理的SPI相比，SPI-DX水浴组和SPI-DX微波组在溶解度、起泡性质、乳化特性及表面疏水性上都有明显的改善效果，SPI-DX混合组的溶解度和起泡能力都稍有降低的趋势，乳化特性和表面疏水性无明显变化趋势，而起泡稳定性增加的趋势最明显。在SPI-DX水浴组和SPI-DX微波组的对比中，SPI-DX水浴组溶解度、乳化特性增加趋势比SPI-DX微波组明显，而SPI-DX微波组的起泡性质和表面疏水性表现出更好的改善效果。⑶SPI分子结构特征的变化采用荧光光谱、凝胶电泳、傅里叶红外光谱、拉曼光谱及扫描电镜手段实现。结果如下，内源荧光光谱:两组SPI-DX复合物的最大吸收强度升高;SDS-PAGE凝胶电泳:两组SPI-DX复合物均生成大分子量的聚集物;傅里叶红外光谱和拉曼光谱中两组SPI-DX复合物的二级结构都是由无规则卷曲向β-折叠变化;拉曼光谱侧链色氨酸残基及Nexposed∶ Nburied比值:两组SPI-DX复合物的色氨酸残基均由包埋的、疏水的微环境转为暴露的展开形式，两组SPI-DX复合物体系中也有更多的酪氨酸暴露到溶液的极性微环境中，增加表面疏水性;经糖化处理后，两组SPI-DX复合物二硫键的g-g-t构象发生了转变;扫描电镜:原SPI组具有规则的颗粒形状，经过水浴法和微波法处理后均形成了体积更大的接枝物分子;这些结果都表明SPI与DX发生了糖化反应。⑷通过水浴法与微波法两种处理方式的对比研究，在改善蛋白质特定的性质时采用改善效果最明显的制备方法，使蛋白质的功能特性得到最大程度的改善，在食品应用领域发挥最大的作用。同时，将SPI-DX糖基化产物改善的功能特性与结构变化紧密相连，为更好的应用蛋白质的特性奠定一定的基础。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 大豆分离蛋白概述

1．1．1 大豆分离蛋白的结构

1．1．2 大豆分离蛋白的功能特性

1．1．3 大豆分离蛋白的改性方法

1．2 葡聚糖

1．3 蛋白质的糖基化改性

I．3．1 蛋白质的糖基化方法

1．3．2 糖基化反应机制

1．4 微波技术

1．4．1 微波特性及作用方式

1．4．2 微波在蛋白改性上的应用

1．5 水浴法糖化与微波法糖化简述

1．6 蛋白质糖基化反应国内外研究进展

1．6．1 国内研究进展

1．6．2 国外研究进展

1．7 立题的目的意义和研究内容

1．7．1 立题的目的和意义

1．7．2 研究内容

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 原料和主要试剂

2．1．2 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．3 微波法制备SPI-DX复合物单因素试验

2．3 不同糖化方法对SPI-DX复合物结构性质的影响

2．3．1 接枝度测定

2．3．2 褐变程度测定

2．3．3 内源荧光光谱的测定

2．3．4 傅里叶红外光谱测定

2．3．5 拉曼光谱测定

2．3．6 SDS-PAGE测定

2．3．7 扫描电镜测定

2．4．4 起泡性的测定

2．4．5 表面疏水性的测定

2．5 数据处理与统计分析

3 结果与分析

3．1．2 水浴法制备SPI-DX复合物最优温度的确定

3．1．3 水浴法制备SPI-DX复合物最优比例的确定

3．1．4 响应面试验设计及结果

3．1．5 响应面试验的分析

3．2 微波法制备SPI-DX复合物单因素试验

3．2．2 微波法制备SPI-DX复合物最优功率的确定

3．2．3 微波法制备SPI-DX复合物最优比例的确定

3．2．4 响应面试验设计及结果

3．2．5 响应面试验的分析

3．3 糖化方法对SPI-DX复合物结构性质的影响

3．3．1 水浴法、微波法制备SPI-DX复合物条件的确定

3．3．2 内源荧光光谱分析

3．3．3 傅里叶红外光谱分析

3．3．4 拉曼光谱分析

3．3．5 SDS-PAGE分析

3．3．6 扫描电镜分析

3．4 糖化方法对SPI-DX复合物功能性质的影响

3．4．1 溶解性分析

3．4．2 乳化特性分析

3．4．3 起泡性及起泡稳定性分析

3．4．4 表面疏水性分析

4 讨论

4．3 SPI-DX复合物功能与结构之间的关系

4．4 SPI-DX复合物的应用

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文