單寧酸交聯(lián)的丁香酚納米顆粒的制備及性質(zhì)研究
發(fā)布時間:2021-03-03 02:58
丁香酚具有濃郁的丁香香氣,能增強香氣強度和提高香氣持久性,并具有廣譜抑菌性和抗氧化特性,常作為食品香精和煙用香精的調(diào)配原料;其次,丁香酚還具有健胃和降血壓等功能特性;但丁香酚高揮發(fā)性、低水溶性以及穩(wěn)定性差等特征限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。納米包埋不僅能提高活性成分的水溶性和穩(wěn)定性,降低揮發(fā)性,還能達到緩釋的目的。其中,蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合凝聚納米顆粒的制備方法簡單且反應(yīng)條件溫和,是一種有前途的活性成分載體,但易受p H、溫度及離子強度等環(huán)境因素的影響,發(fā)生聚集沉淀。單寧酸交聯(lián)納米顆粒,不僅能避免化學(xué)交聯(lián)劑的使用,還可實現(xiàn)協(xié)同抗氧化的作用。本研究以酪蛋白酸鈉和阿拉伯膠為原料制備納米顆粒,首先研究了酪蛋白酸鈉/阿拉伯膠質(zhì)量比、聚合物總濃度和pH對復(fù)合物形成的影響;此基礎(chǔ)上,進一步制備了丁香酚納米顆粒,并探討了單寧酸對納米顆粒的影響。研究結(jié)果為多酚與蛋白質(zhì)作用機制提供了理論基礎(chǔ),為食品遞送體系穩(wěn)定性的研究提供新策略。利用濁度法和動態(tài)光散射探究酪蛋白酸鈉/阿拉伯膠質(zhì)量比、聚合物總濃度和pH對酪蛋白酸鈉和阿拉伯膠復(fù)合作用的影響。結(jié)果表明,在質(zhì)量比為1:2、聚合物總濃度為0.3%、pH為4.2時,空白...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種類型的納米包埋系統(tǒng)的示意圖
1緒論5然多酚類物質(zhì)(如圖1-3所示),廣泛存在于多種類型植物中,例如豆類、谷類、葡萄酒、綠茶、紅茶以及果汁等[41,42]。它具有獨特的生物和藥理活性,例如抗氧化、抗菌、降血糖以及降脂等,因此具有重要的開發(fā)價值[43,44],在醫(yī)藥、食品、化妝品及皮革領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。圖1-3單寧酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1-3Chemicalstructureoftannicacid在食品工業(yè)中,單寧酸作為天然的食品抗氧化劑,可以防止脂質(zhì)氧化,延長食品的貨架期[45];同時,其具有良好的生理活性,常被作為功能性成分添加于保健品中[46];其次,單寧酸具有特殊的多酚羥基結(jié)構(gòu),能夠與生物堿、蛋白質(zhì)、多糖以及金屬離子等反應(yīng),因此常被用作酒和飲料的穩(wěn)定劑和澄清劑[47]以及大豆醬油的脫色劑[48]。在日化工業(yè)中,單寧酸具有紫外吸收特性,并能夠有效地抑制美拉德反應(yīng),可作為具有防曬和抗衰老功能的化妝品的有效成分[48]。在皮革應(yīng)用中,由于其與蛋白質(zhì)的結(jié)合能力,主要被作為皮革鞣劑[49]。1.3.2單寧酸與蛋白質(zhì)非共價相互作用類型及影響因素近幾年,已經(jīng)有許多關(guān)于多酚和蛋白質(zhì)之間非共價相互作用的研究,但具體的作用機理仍不清楚。許多體外研究表明,多酚與蛋白質(zhì)間的非共價相互作用主要是氫鍵穩(wěn)定的非共價疏水相互作用,包括疏水鍵、范德華鍵、氫鍵和離子相互作用,這些相互作用均可逆[50,51]。蛋白質(zhì)和多酚之間的相互作用受多種因素的影響,例如多酚的結(jié)構(gòu)特征、蛋白質(zhì)/多酚混合比[52]、pH和溫度[53]、多酚的濃度[54]以及蛋白質(zhì)的類型[43]等。多酚的結(jié)構(gòu)特征:多酚分子的結(jié)構(gòu)特征在蛋白質(zhì)與多酚的相互作用中起著重要的作用,例如多酚相對分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)柔韌性和羥基基團的數(shù)量。研究表明,高相對分子質(zhì)量的多酚(例如單寧酸)能夠更牢固地優(yōu)先結(jié)合?
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文6多酚/蛋白質(zhì)混合比:劉夫國等[57]利用模型解釋了多酚與蛋白質(zhì)的相對濃度對蛋白質(zhì)和多酚分子之間相互作用的影響。如圖1-4所示,假設(shè)蛋白質(zhì)分子含有數(shù)目固定的多酚結(jié)合位點,多酚分子含有兩個可與蛋白質(zhì)活性部位結(jié)合的位點。當兩者結(jié)合位點數(shù)目相等,可以形成較大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),膠體粒子粒徑較大,溶液較為渾濁。當?shù)鞍踪|(zhì)結(jié)合位點充足(添加量高于多酚),每個多酚結(jié)合2個蛋白質(zhì)分子,形成二聚體結(jié)構(gòu),膠體粒徑較小,渾濁物減少,溶液較為澄清。而當多酚結(jié)合位點較多(添加量高于蛋白質(zhì)),占據(jù)了蛋白質(zhì)上所有的結(jié)合位點后,還有多余的結(jié)合位點,形成蛋白質(zhì)二聚體,膠體粒徑小,渾濁物少,溶液也較為澄清。圖1-4多酚/蛋白質(zhì)混合比對其相互作用的影響Fig.1-4EffectofmixingratioofpolyphenoltoproteinontheirinteractionspH和溫度:在低pH時(pH≤7),多酚與蛋白質(zhì)主要通過非共價作用結(jié)合,蛋白質(zhì)暴露更多的結(jié)合位點(例如氨基),與多酚的反應(yīng)程度增強;pH值較高時,多酚易被氧化形成醌類化合物或自由基,多酚與蛋白質(zhì)之間的共價結(jié)合能力會增強。另外,溫度通過影響疏水相互作用和氫鍵相互作用的形成,也會影響多酚與蛋白質(zhì)間的相互作用。1.3.3單寧酸與蛋白質(zhì)非共價相互作用對蛋白質(zhì)的影響多酚與蛋白質(zhì)之間的相互作用會對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能特性和品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響,進而影響蛋白質(zhì)基膠體遞送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如,添加單寧酸后,小麥面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更緊密[58]。單寧酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合會影響蛋白質(zhì)的表面疏水性,進而影響蛋白質(zhì)在油水界面的功能性質(zhì)[59]。單寧酸通過誘導(dǎo)吸附蛋白的交聯(lián),會影響蛋白質(zhì)在空氣/水或油/水界面相互作用的能力[60,61]。單寧酸與蛋白之間相互作用產(chǎn)生的不溶性蛋白復(fù)合物能夠增強納米?
本文編號:3060460
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
各種類型的納米包埋系統(tǒng)的示意圖
1緒論5然多酚類物質(zhì)(如圖1-3所示),廣泛存在于多種類型植物中,例如豆類、谷類、葡萄酒、綠茶、紅茶以及果汁等[41,42]。它具有獨特的生物和藥理活性,例如抗氧化、抗菌、降血糖以及降脂等,因此具有重要的開發(fā)價值[43,44],在醫(yī)藥、食品、化妝品及皮革領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。圖1-3單寧酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1-3Chemicalstructureoftannicacid在食品工業(yè)中,單寧酸作為天然的食品抗氧化劑,可以防止脂質(zhì)氧化,延長食品的貨架期[45];同時,其具有良好的生理活性,常被作為功能性成分添加于保健品中[46];其次,單寧酸具有特殊的多酚羥基結(jié)構(gòu),能夠與生物堿、蛋白質(zhì)、多糖以及金屬離子等反應(yīng),因此常被用作酒和飲料的穩(wěn)定劑和澄清劑[47]以及大豆醬油的脫色劑[48]。在日化工業(yè)中,單寧酸具有紫外吸收特性,并能夠有效地抑制美拉德反應(yīng),可作為具有防曬和抗衰老功能的化妝品的有效成分[48]。在皮革應(yīng)用中,由于其與蛋白質(zhì)的結(jié)合能力,主要被作為皮革鞣劑[49]。1.3.2單寧酸與蛋白質(zhì)非共價相互作用類型及影響因素近幾年,已經(jīng)有許多關(guān)于多酚和蛋白質(zhì)之間非共價相互作用的研究,但具體的作用機理仍不清楚。許多體外研究表明,多酚與蛋白質(zhì)間的非共價相互作用主要是氫鍵穩(wěn)定的非共價疏水相互作用,包括疏水鍵、范德華鍵、氫鍵和離子相互作用,這些相互作用均可逆[50,51]。蛋白質(zhì)和多酚之間的相互作用受多種因素的影響,例如多酚的結(jié)構(gòu)特征、蛋白質(zhì)/多酚混合比[52]、pH和溫度[53]、多酚的濃度[54]以及蛋白質(zhì)的類型[43]等。多酚的結(jié)構(gòu)特征:多酚分子的結(jié)構(gòu)特征在蛋白質(zhì)與多酚的相互作用中起著重要的作用,例如多酚相對分子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)柔韌性和羥基基團的數(shù)量。研究表明,高相對分子質(zhì)量的多酚(例如單寧酸)能夠更牢固地優(yōu)先結(jié)合?
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文6多酚/蛋白質(zhì)混合比:劉夫國等[57]利用模型解釋了多酚與蛋白質(zhì)的相對濃度對蛋白質(zhì)和多酚分子之間相互作用的影響。如圖1-4所示,假設(shè)蛋白質(zhì)分子含有數(shù)目固定的多酚結(jié)合位點,多酚分子含有兩個可與蛋白質(zhì)活性部位結(jié)合的位點。當兩者結(jié)合位點數(shù)目相等,可以形成較大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),膠體粒子粒徑較大,溶液較為渾濁。當?shù)鞍踪|(zhì)結(jié)合位點充足(添加量高于多酚),每個多酚結(jié)合2個蛋白質(zhì)分子,形成二聚體結(jié)構(gòu),膠體粒徑較小,渾濁物減少,溶液較為澄清。而當多酚結(jié)合位點較多(添加量高于蛋白質(zhì)),占據(jù)了蛋白質(zhì)上所有的結(jié)合位點后,還有多余的結(jié)合位點,形成蛋白質(zhì)二聚體,膠體粒徑小,渾濁物少,溶液也較為澄清。圖1-4多酚/蛋白質(zhì)混合比對其相互作用的影響Fig.1-4EffectofmixingratioofpolyphenoltoproteinontheirinteractionspH和溫度:在低pH時(pH≤7),多酚與蛋白質(zhì)主要通過非共價作用結(jié)合,蛋白質(zhì)暴露更多的結(jié)合位點(例如氨基),與多酚的反應(yīng)程度增強;pH值較高時,多酚易被氧化形成醌類化合物或自由基,多酚與蛋白質(zhì)之間的共價結(jié)合能力會增強。另外,溫度通過影響疏水相互作用和氫鍵相互作用的形成,也會影響多酚與蛋白質(zhì)間的相互作用。1.3.3單寧酸與蛋白質(zhì)非共價相互作用對蛋白質(zhì)的影響多酚與蛋白質(zhì)之間的相互作用會對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能特性和品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響,進而影響蛋白質(zhì)基膠體遞送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如,添加單寧酸后,小麥面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更緊密[58]。單寧酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合會影響蛋白質(zhì)的表面疏水性,進而影響蛋白質(zhì)在油水界面的功能性質(zhì)[59]。單寧酸通過誘導(dǎo)吸附蛋白的交聯(lián),會影響蛋白質(zhì)在空氣/水或油/水界面相互作用的能力[60,61]。單寧酸與蛋白之間相互作用產(chǎn)生的不溶性蛋白復(fù)合物能夠增強納米?
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