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编号:39756
不同带电特性的壳聚糖/酪蛋白相互作用研究
http://www.100md.com 2021年3月6日 2021年第2期
复合物,电荷,1材料与方法,1试验材料,2试验仪器与设备,3试验方法,2结果,1CS脱乙酰度,2不同脱乙酰度CS带电特性,3CS-酪蛋白复合溶液的荧光光谱分析,4CS-酪蛋白复合溶液的紫外-可见吸收光谱分析,5CS-酪
     张 超,傅玉颖,2*,沈亚丽,陈国文,2,张 豪,靳 冰

    (1 浙江工商大学食品与生物工程学院 杭州310018 2 浙江工商大学杭州商学院 杭州310018)

    多糖/蛋白质作为食品结构的基础物质,对食品的物理、化学性质起决定性的作用。现代食品制造除以营养学为基本外,还兼顾质构设计。近些年,越来越多的研究者开始着力于从底层结构设计食品,从而实现对食品质构的准确调控。例如:设计不同质构的凝胶体系以及不同的蛋白质-多糖复合物体系等。多糖/蛋白质因相异的电性和易于复合等性质而得到关注。利用蛋白质-多糖复合后物理、化学性质的不同可构建各异的应用场景,例如用酪蛋白酸钠-可溶性淀粉复合物可以制备可食性薄膜[1],乳蛋白/黄原胶复合后可以充当脂肪或肉类的替代品等[2]。

    多糖、蛋白质在复合过程中受到内、外环境的影响而形成具有不同微结构的产物,二者间相互作用的最终产物往往具有各异的宏观性质,例如不同的流动特性及黏弹特性等。多糖/蛋白质间的相互作用可以从外部因素(pH 值、离子强度、温度等)调控。pH 值通过改变多糖和蛋白质的带电性及带电量,影响二者间的静电相互作用;离子强度如高浓度的Na+会屏蔽两者间的电荷效应[3],使得体系变得不稳定;温度的升高则会导致蛋白质变性,结构舒展,使内部的带电基团大量暴露,与多糖的凝聚反应强度增加[4]。从内部因素(分子质量、结构等)看,多糖分子质量的增加,促进了多糖与蛋白质的结合,从而有利于形成静电复合物[5]。Bekale 等[6]讨论了壳聚糖(CS)与牛和人血清蛋白间的相互作用,得出蛋白质二级结构的差异,最终导致CS 与两种模式蛋白间相互作用力的不同。以上几种因素的影响已有大量的研究,而基于多糖本身的带电特性对多糖/蛋白质复合的影响研究较少。利用大分子的带电特性来调控多糖与蛋白质的非共价相互作用十分关键。

    CS 目前作为自然界中唯一的阳离子多糖,具有天然无毒,良好的生物相容性,可降解等优点[7],因此在食品、化妆品、生物医学和制药工程领域的应用前景被普遍看好。壳聚糖脱乙酰度(D.D)的差异影响CS 带电特性。如王伟等[8]在研究CS的Mark-Houwink 方程时,发现D.D 较高的CS 氨基质子化后形成的阳离子聚电解质分子链段间以及链段与溶剂间的相互作用增强,有效电荷密度增加使得聚电解质溶液黏度增大。酪蛋白又称干酪素,是牛乳中特有的一组含有大量钙、磷的蛋白质[9]。正是由于酪蛋白独特的胶束结构,其与多糖的复合物可被用作脂肪替代品以及肉模拟物[10]。酪蛋白分子的可降解性使其稳定性较差[11] ......

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