大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的流變學(xué)特性和分形分析
發(fā)布時間:2020-09-28 09:19
大豆分離蛋白是從大豆油脂工業(yè)副產(chǎn)物一豆粕中提取的天然植物蛋白,它擁有優(yōu)良的功能特性和豐富的營養(yǎng)成分,在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛。大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠是大豆分離蛋白在食品工業(yè)中重要的應(yīng)用之一。本文對大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的流變特性、顯微結(jié)構(gòu)、分形維數(shù)進行研究,主要關(guān)注無機鹽離子、食用多糖、均質(zhì)機械處理對大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的影響機理,得到了大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的凝膠優(yōu)化條件,揭示了大豆分離蛋白流變特性、微觀結(jié)構(gòu)等受外界條件因素的影響規(guī)律和原理,探索了大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的應(yīng)用前景。 本文研究了離子強度對大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的粘彈性質(zhì)和標(biāo)度行為的影響,考察了儲能模量和凝膠起始時間的變化趨勢和凝膠過程對離子強度的依賴性。發(fā)現(xiàn)儲能模量和臨界應(yīng)變與蛋白質(zhì)濃度符合冪律模型。采用流變學(xué)方法和共聚焦掃描電鏡圖像方法對凝膠的分形維數(shù)進行計算,其值在2.319-2.729之間。以上兩種方法得到的分形結(jié)果表明Shih模型能夠較好的估計酸誘導(dǎo)大豆分離蛋白體系的分形維數(shù)。 本文研究了刺槐豆膠對大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠流變特性、微觀結(jié)構(gòu)、分形維數(shù)的影響規(guī)律。利用小振幅震蕩剪切試驗和大振幅震蕩剪切試驗,聯(lián)合表征大豆分離蛋白凝膠和大豆分離蛋白-刺槐豆膠凝膠的流變特性。應(yīng)用傅立葉轉(zhuǎn)換流變方法,對非線性應(yīng)力曲線中高次諧波進行分析。蠕變恢復(fù)試驗考察了刺槐豆膠的加入對大豆分離蛋白-刺槐豆膠凝膠的蠕變恢復(fù)參數(shù)和柔量的影響。通過共聚焦激光掃描顯微鏡獲得的顯微照片,分析了凝膠的微觀結(jié)構(gòu)和分形特征。結(jié)果表明,大豆分離蛋白-刺槐豆膠凝膠比大豆分離蛋白凝膠蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加疏松、孔隙體積更大、蛋白凝聚體系的混亂度和復(fù)雜性更小。 本文研究了高速剪切均質(zhì)處理后大豆分離蛋白分散液形成酸誘導(dǎo)凝膠的流變特性和微觀結(jié)構(gòu)。對上述大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的流變特性、蠕變恢復(fù)特性、凝膠微觀結(jié)構(gòu)、分形特征進行研究發(fā)現(xiàn):均質(zhì)處理顯著減小了大豆分離蛋白分散液中分散粒子的粒徑,降低了分散液的多分散系數(shù);經(jīng)過均質(zhì)處理的大豆分離蛋白分散液制成的酸誘導(dǎo)凝膠的凝膠強度顯著提高;酸誘導(dǎo)凝膠的儲能模量的頻率依賴性也隨高速剪切均質(zhì)處理的引入而增強;均質(zhì)處理在微觀上擴大了凝膠樣品網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無序性和混亂度;經(jīng)過均質(zhì)處理的凝膠空洞減小和孔隙減少,結(jié)構(gòu)更加致密。 本文研究了大豆分離蛋白分散液和大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠的非線性流變學(xué)特征。大豆分離蛋白分散液微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)Ⅲ型結(jié)構(gòu)和Ⅳ型結(jié)構(gòu),而大豆分離蛋白酸誘導(dǎo)凝膠具有Ⅰ型微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性。確定了大豆分離蛋白分散液和酸誘導(dǎo)凝膠中振幅震蕩測試區(qū)域。
【學(xué)位單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:Q946
【部分圖文】:
圖1-2A:大豆球蛋白結(jié)構(gòu)模型,B: A-大豆伴球蛋白結(jié)構(gòu)模型Fig 1-2 A: structural model of glycinin,B: structural model ofy^-conglycinin離蛋白熱變性和熱凝膠研宄進展糖、纖維狀蛋白(如明膠)等線性大分子的凝膠過程,己被科學(xué)界廣泛研, 1998; Djabourov, Nishinari and Ross-Murphy, 2013; Doi, 1993),但因球狀蛋我們對其知之甚少。變性時會轉(zhuǎn)變成各種中間形態(tài),如前溶融球狀體、培融球狀體、纖維狀等球狀蛋白變性和聚合過程的通用模型(Dobson, 2003)。該模型描述的變性水集團逐漸暴露于表面,蛋白質(zhì)表面的疏水性增加,靜電荷減少。這些變的形成(Chiti and Dobson, 2009)。最近,球狀蛋白的凝膠機理因為與Creutzf狀腦。ǒ偱2。┲械矸蹣拥鞍椎男纬蓹C理密切相關(guān)而獲得廣泛關(guān)注。很球蛋白、溶菌酶和卵清蛋白,他們都會在變性后形成淀粉樣纖維,而這些
國農(nóng)業(yè)大學(xué)傅士學(xué)位論文 第三章剌槐豆膠對SPI酸誘導(dǎo)凝膠流變特性和顯微結(jié)構(gòu)的影響外的維度(Z= + i) (Bi,u Wang, et al.,2013a)o.4數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析盒子計數(shù)法是通過分析軟件ImageJ 1.44p (National Institute of Health,美國)完成的。以上個實驗至少重復(fù)三次,結(jié)果數(shù)據(jù)用均值土標(biāo)準(zhǔn)差的形式給出。Duncan's檢驗的可能性容差在 %以內(nèi)(p<0.05),該檢驗用于兩個均值之間的差別是否顯著。Duncan’s檢驗使用SPSS數(shù)據(jù)析軟件(SPSS 16.0 IBM,美國)完成。對蠕變恢復(fù)曲線的擬合(以及柔量的擬合)使用的是SS 16.0中非線性回歸的方法。
具有不同刺槐豆膠濃度(0.00%,0.02%, 0.04%)的大豆分離蛋白-刺槐豆膠混合凝膠,通過共聚焦激光掃描顯微鏡,得到的顯微圖像如圖3-7所示。蛋白染色劑RhodamineB被用于將體系中大豆分離蛋白相染色,刺槐豆膠相不會被染色。因此,圖像中明度較高的像素點代表蛋白富集區(qū)域,而明度較低的像素點代表多糖富集區(qū)域。從樣品的顯微圖像中可以得到刺槐豆膠影響大豆分離蛋白凝膠體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的直觀信息,從圖中可以看出大豆分離蛋白凝膠和大豆分離蛋白-刺槐豆膠混合凝膠擁有不同的質(zhì)地和不同的孔隙度,這說明刺槐豆膠的加入很大程度上改變了大豆分離蛋白凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。蛋白網(wǎng)絡(luò)之間的孔隙隨著刺槐豆膠濃度的上升不斷變大,這種變化是由于蛋白與多糖間“相分離作用”和蛋白分子之間“凝膠作用”相互競爭的結(jié)果(de Jong, Klok andvan de Velde,2009)。由于大豆蛋白和刺槐豆膠之間的空間位阻作用,兩者在pH為中性的體系中很容易發(fā)生相分離。之后當(dāng)混合溶液的pH值逐漸降低并接近大豆蛋白的等電點時
本文編號:2828617
【學(xué)位單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:Q946
【部分圖文】:
圖1-2A:大豆球蛋白結(jié)構(gòu)模型,B: A-大豆伴球蛋白結(jié)構(gòu)模型Fig 1-2 A: structural model of glycinin,B: structural model ofy^-conglycinin離蛋白熱變性和熱凝膠研宄進展糖、纖維狀蛋白(如明膠)等線性大分子的凝膠過程,己被科學(xué)界廣泛研, 1998; Djabourov, Nishinari and Ross-Murphy, 2013; Doi, 1993),但因球狀蛋我們對其知之甚少。變性時會轉(zhuǎn)變成各種中間形態(tài),如前溶融球狀體、培融球狀體、纖維狀等球狀蛋白變性和聚合過程的通用模型(Dobson, 2003)。該模型描述的變性水集團逐漸暴露于表面,蛋白質(zhì)表面的疏水性增加,靜電荷減少。這些變的形成(Chiti and Dobson, 2009)。最近,球狀蛋白的凝膠機理因為與Creutzf狀腦。ǒ偱2。┲械矸蹣拥鞍椎男纬蓹C理密切相關(guān)而獲得廣泛關(guān)注。很球蛋白、溶菌酶和卵清蛋白,他們都會在變性后形成淀粉樣纖維,而這些
國農(nóng)業(yè)大學(xué)傅士學(xué)位論文 第三章剌槐豆膠對SPI酸誘導(dǎo)凝膠流變特性和顯微結(jié)構(gòu)的影響外的維度(Z= + i) (Bi,u Wang, et al.,2013a)o.4數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析盒子計數(shù)法是通過分析軟件ImageJ 1.44p (National Institute of Health,美國)完成的。以上個實驗至少重復(fù)三次,結(jié)果數(shù)據(jù)用均值土標(biāo)準(zhǔn)差的形式給出。Duncan's檢驗的可能性容差在 %以內(nèi)(p<0.05),該檢驗用于兩個均值之間的差別是否顯著。Duncan’s檢驗使用SPSS數(shù)據(jù)析軟件(SPSS 16.0 IBM,美國)完成。對蠕變恢復(fù)曲線的擬合(以及柔量的擬合)使用的是SS 16.0中非線性回歸的方法。
具有不同刺槐豆膠濃度(0.00%,0.02%, 0.04%)的大豆分離蛋白-刺槐豆膠混合凝膠,通過共聚焦激光掃描顯微鏡,得到的顯微圖像如圖3-7所示。蛋白染色劑RhodamineB被用于將體系中大豆分離蛋白相染色,刺槐豆膠相不會被染色。因此,圖像中明度較高的像素點代表蛋白富集區(qū)域,而明度較低的像素點代表多糖富集區(qū)域。從樣品的顯微圖像中可以得到刺槐豆膠影響大豆分離蛋白凝膠體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的直觀信息,從圖中可以看出大豆分離蛋白凝膠和大豆分離蛋白-刺槐豆膠混合凝膠擁有不同的質(zhì)地和不同的孔隙度,這說明刺槐豆膠的加入很大程度上改變了大豆分離蛋白凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。蛋白網(wǎng)絡(luò)之間的孔隙隨著刺槐豆膠濃度的上升不斷變大,這種變化是由于蛋白與多糖間“相分離作用”和蛋白分子之間“凝膠作用”相互競爭的結(jié)果(de Jong, Klok andvan de Velde,2009)。由于大豆蛋白和刺槐豆膠之間的空間位阻作用,兩者在pH為中性的體系中很容易發(fā)生相分離。之后當(dāng)混合溶液的pH值逐漸降低并接近大豆蛋白的等電點時
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 左進華;董海洲;侯漢學(xué);;大豆蛋白生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];糧食與油脂;2007年05期
2 馮子龍,楊振娟,袁保龍,王雨,高芳梅;大豆分離蛋白生產(chǎn)工藝與實踐[J];中國油脂;2004年11期
本文編號:2828617
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