壳聚糖与牛血清白蛋白作用机制及其乳化性研究

摘要

蛋白质和多糖属于聚电解质，已被广泛应用于制药、生物工程乃至食品工业。本论文以牛血清白蛋白(BSA)和水溶性壳聚糖(WCS)为研究对象，主要探究了不同BSA/WCS复合比在不同pH条件下对其相互作用机制的影响，以及BSA与WCS对葵花籽油的乳化性能的影响，为蛋白质和多糖在食品乳液等领域的应用提供理论依据。具体研究内容和结果如下:
　　(1)利用紫外吸收光谱和荧光发射光谱简单快速地探究了不同浓度的多糖加入对蛋白质结构的影响及其两者的作用机制。研究发现多糖和蛋白的相互作用随着pH和BSA/WCS复合比的不同而不同，表明不同浓度的壳聚糖和pH，其紫外吸收峰发生偏移，同时BSA会因WCS而发生荧光淬灭。
　　(2)浊度、Zeta电位、平均粒径和流变行为的测定进一步表明，BSA与WCS之间通过静电相互作用和/或疏水相互作用形成复合物，且形成复合物的聚集形态、尺寸大小和流变行为具有pH和复合比依赖性。pH3.0和4.0时，BSA与WCS都带正电荷，此时浊度较低，平均粒径较小，在高浓度壳聚糖时，两者间因疏水相互作用形成可溶性复合物使得平均粒径增大;pH5.0、6.0和7.0时，BSA与WCS带相反电荷，两者间主要因静电相互作用形成复合物;此外，随着壳聚糖的加入，BSA-WCS混合溶液表现出牛顿流体行为;且高浓度壳聚糖时，BSA-WCS混合溶液的流变行为几乎不受pH影响。
　　(3)对BSA乳化性能的研究表明，乳液平均粒径随着BSA浓度的升高而降低，存在“乳化剂限制区”和“乳化剂过剩区”，且临界乳化剂浓度（最佳乳化浓度）为0.15％w/v，并以此作为进一步实验的BSA浓度。
　　(4)对BSA-WCS混合溶液稳定的乳液进行储藏稳定性、Zeta电位和平均粒径的测定以及微结构的观察，结果表明，大部分乳液出现相分离且存在脱水收缩和梯度分层两种形式。此外，乳液稳定的最佳条件为pH3.0和4.0、复合比8∶1-1∶1、温度4℃，此时储藏稳定性最好、乳液液滴粒径小且均一;壳聚糖继续增加会导致耗尽絮凝。在pH5.0、6.0和7.0、复合比8∶1-1∶8时，乳液因电荷中和、桥联絮凝等机制导致相分离，液滴出现大范围聚结或絮凝。最终结果说明在酸性条件下比中性或者接近蛋白质等电点附近pH条件下更易形成稳定的乳液。

目录

摘要

第1章 引言

1．1 壳聚糖概述

1．1．1 壳聚糖简介

1．1．2 壳聚糖及其衍生物在食品工业中的应用

1．2 乳浊液概述

1．2．1 乳浊液的定义及分类

1．2．2 乳浊液的不稳定机制

1．2．3 乳浊液的稳定方法

1．3 蛋白质与多糖的相互作用

1．3．1 蛋白质与多糖相互作用的类型

1．3．2 蛋白质与多糖相互作用对乳浊液稳定性的影响

1．4 本研究的选题意义和研究内容

1．4．1 选题意义

1．4．2 研究内容

2．1 引言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验材料与试剂

2．2．2 实验仪器与设备

2．3 实验方法

2．3．1 混合溶液的制备

2．3．2 紫外吸收光谱的测定

2．3．3 荧光发射光谱的测定

2．3．4 浊度的测定

2．3．5 Zeta电位和平均粒径的测定

2．3．6 流变行为的测定

2．4 结果与分析

2．4．1 紫外吸收光谱

2．4．2 荧光发射光谱

2．4．3 浊度测定结果

2．4．4 Zeta电位测定结果

2．4．5 平均粒径测定结果

2．4．6 流变行为

2．5 本章小结

3．1 引言

3．2 实验材料与仪器

3．2．1 实验材料与试剂

3．2．2 实验仪器与设备

3．3 实验方法

3．3．1 乳液的制备

3．3．2 储藏稳定性的测定

3．3．3 Zeta电位的测定

3．3．4 平均粒径的测定

3．3．5 微结构观察

3．4 结果与分析

3．4．1 BSA的乳化性能

3．4．2 乳液储藏稳定性

3．4．3 乳液Zeta电位测定结果

3．4．4 乳液平均粒径测定结果

3．4．5 乳液微结构观察结果

3．5 本章小结

4．1 总结

4．2 创新与展望

4．2．1 创新

4．2．2 展望

参考文献

研究生阶段发表的论文

致谢

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