發(fā)布時(shí)間：2018-07-04 20:15

  本文選題：乳清分離蛋白 + 葡聚糖��； 參考：《江南大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：食品原料中含有許多具有重要生理活性的物質(zhì),在食品加工、貯藏和運(yùn)輸過程中,由于光、氧、熱等環(huán)境因素的影響而喪失活性,或由于水溶性差導(dǎo)致其生物利用率低。納米載體包埋,不但能顯著增加這些生理活性成分的表觀溶解度,提高其生物利用率,而且能顯著降低其對(duì)環(huán)境的敏感性。蛋白質(zhì)和多糖因具有良好的生物相容性、生物降解性、可再生性和無毒性等特點(diǎn),常被用作生理活性成分的包埋壁材。但目前蛋白質(zhì)-多糖納米顆粒的耐p H、耐鹽和耐熱性等低環(huán)境敏感性問題仍未解決,限制了其在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。本論文首先探討硫酸軟骨素靜電作用修飾與葡聚糖共價(jià)接枝修飾對(duì)乳清分離蛋白納米顆粒穩(wěn)定性的影響,闡明耐pH和耐鹽型蛋白基納米顆粒的形成與穩(wěn)定機(jī)制。然后在此機(jī)制指導(dǎo)下利用乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物與玉米醇溶蛋白自組裝形成具有良好耐pH、耐鹽和耐熱穩(wěn)定性的低環(huán)境敏感型納米顆粒。研究結(jié)果為制備滿足食品工業(yè)需求的穩(wěn)定納米顆粒提供有益的理論指導(dǎo)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:通過濁度法和動(dòng)態(tài)光散射光法(DLS)首先分析中性多糖和離子多糖對(duì)熱凝膠法乳清分離蛋白納米顆粒耐pH和耐鹽穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)中性多糖葡聚糖并不能顯著提高乳清分離蛋白納米顆粒的穩(wěn)定性,而離子多糖硫酸軟骨素對(duì)乳清分離蛋白納米顆粒穩(wěn)定性僅具有一定的改善作用。然后制備乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物,分析熱凝膠法乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒的耐pH和耐鹽穩(wěn)定性,結(jié)果顯示乳清分離蛋白共價(jià)接枝葡聚糖后其氨基基團(tuán)含量下降以及傅立葉變換紅外(FTIR)光譜的酰胺I-III區(qū)強(qiáng)度降低。乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物(9.7%接枝度)/硫酸軟骨素納米顆粒在pH 1.0-8.0范圍和0.2 mol/L NaCl條件下,表現(xiàn)出良好的耐pH和耐鹽穩(wěn)定性,該納米顆粒粒徑約為150 nm,PDI約為0.08。利用DLS、透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析葉黃素載入對(duì)乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒的影響,發(fā)現(xiàn)葉黃素的包埋并未引起納米顆粒粒徑大小和形貌的顯著變化,TEM、AFM和SEM結(jié)果顯示納米顆粒為均一分散、表面光滑的球形顆粒,其粒徑分布在50-100 nm之間。DLS法與三種顯微鏡法所測(cè)粒徑差異,表明納米顆粒內(nèi)部含有大量的水,為芯材包埋提供了充足的空間位置。采用可見光光度法和溶劑萃取法分析乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒對(duì)葉黃素的包埋能力,結(jié)果顯示該納米顆粒對(duì)葉黃素具有良好的包埋能力,其載量和包封率分別為8.03%和94.07%。采用熒光光譜分析糖基化、離子多糖和熱處理對(duì)蛋白質(zhì)熒光基團(tuán)周圍微環(huán)境極性和疏水性的影響,發(fā)現(xiàn)共價(jià)接枝的葡聚糖和靜電作用的硫酸軟骨素參與到熱凝膠法乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒的形成過程。通過對(duì)乳清分離蛋白、葡聚糖、乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物和硫酸軟骨素不同組合制備的納米顆粒溶液體系的Zeta電位和DLS粒度分析,發(fā)現(xiàn)靜電作用的硫酸軟骨素和共價(jià)接枝的葡聚糖兩者協(xié)同的空間位阻效應(yīng)是形成與維持乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒耐pH和耐鹽穩(wěn)定性的主要作用力。利用氯化鈉、尿素和二硫蘇糖醇等凝膠破壞劑,分析乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒形成與維持其穩(wěn)定性的主要作用力種類,發(fā)現(xiàn)靜電相互作用主要促進(jìn)納米顆粒的形成,疏水相互作用是形成與維持納米顆粒穩(wěn)定性的主要作用力,氫鍵相互作用僅輕微影響納米顆粒的形成與穩(wěn)定,二硫鍵對(duì)維持納米顆粒穩(wěn)定性具有一定程度的作用�？臻g位阻效應(yīng)和疏水相互作用是形成與穩(wěn)定耐pH和耐鹽型乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/硫酸軟骨素納米顆粒的關(guān)鍵因素。研究了一種耐pH、耐鹽和耐熱型自組裝納米顆粒的制備方法。利用DLS粒度和Zeta電位分析糖基化和疏水蛋白比例對(duì)乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/玉米醇溶蛋白納米顆粒穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)接枝物中葡聚糖鏈的空間位阻效應(yīng)顯著抑制了乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/玉米醇溶蛋白納米顆粒間的聚集,而玉米醇溶蛋白的強(qiáng)疏水相互作用對(duì)納米顆粒起到天然固化作用,顯著抑制了納米顆粒的解聚。無需熱誘導(dǎo)處理,玉米醇溶蛋白的強(qiáng)疏水相互作用是促發(fā)乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物與玉米醇溶蛋白自組裝行為的主要作用力,為熱敏性芯材的包埋提供了良好的自組裝壁材。乳清分離蛋白與玉米醇溶蛋白質(zhì)量比為2:1,乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/玉米醇溶蛋白自組裝納米顆粒粒徑約為170nm,PDI約為0.14,在pH 1-11.0、0.2 mol/L NaCl以及30-90℃條件下表現(xiàn)出良好的耐pH、耐鹽和耐熱穩(wěn)定性。而當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)質(zhì)量比為1:1時(shí),乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/玉米醇溶蛋白納米顆粒粒徑約為490 nm,PDI約為0.15。因此可通過調(diào)整疏水蛋白質(zhì)量比,實(shí)現(xiàn)蛋白基納米顆粒粒徑的可控制備。優(yōu)化確立了一種快速、靈敏、可靠的拉曼光譜檢測(cè)方法,主要特點(diǎn)是利用了咖啡環(huán)效應(yīng)的預(yù)濃縮作用、并采用激光共聚焦顯微鏡甄別出臨界干燥狀態(tài)。該法僅需要1μL低濃度玉米醇溶蛋白溶液或乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物溶液,1 min內(nèi)即可獲得其高信噪比的拉曼光譜。通過對(duì)不同穩(wěn)定性蛋白基納米顆粒拉曼光譜酰胺I區(qū)的基線校正、歸一化、曲線擬合、波段匹配以及峰面積計(jì)算等光譜解析方法,獲得蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳清分離蛋白-葡聚糖接枝物/玉米醇溶蛋白納米顆粒的耐pH和耐鹽穩(wěn)定性與蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性成正相關(guān)。
[Abstract]:The effects of neutral polysaccharide and ionic polysaccharide on the stability of whey protein nanoparticles were studied by turbidimetric method and dynamic light scattering method . A method for preparing nano - particles with stable pH , salt tolerance and heat resistance was studied .
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TS201.2;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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4 潘玨t，

本文編號(hào)：2097286