大豆分离蛋白酸诱导凝胶的流变学特性和分形分析

发布时间：2020-09-28 09:19

　　 大豆分离蛋白是从大豆油脂工业副产物一豆粕中提取的天然植物蛋白,它拥有优良的功能特性和丰富的营养成分,在食品工业中应用广泛。大豆分离蛋白酸诱导凝胶是大豆分离蛋白在食品工业中重要的应用之一。本文对大豆分离蛋白酸诱导凝胶的流变特性、显微结构、分形维数进行研究,主要关注无机盐离子、食用多糖、均质机械处理对大豆分离蛋白酸诱导凝胶的影响机理,得到了大豆分离蛋白酸诱导凝胶的凝胶优化条件,揭示了大豆分离蛋白流变特性、微观结构等受外界条件因素的影响规律和原理,探索了大豆分离蛋白酸诱导凝胶的应用前景。 本文研究了离子强度对大豆分离蛋白酸诱导凝胶的粘弹性质和标度行为的影响,考察了储能模量和凝胶起始时间的变化趋势和凝胶过程对离子强度的依赖性。发现储能模量和临界应变与蛋白质浓度符合幂律模型。采用流变学方法和共聚焦扫描电镜图像方法对凝胶的分形维数进行计算,其值在2.319-2.729之间。以上两种方法得到的分形结果表明Shih模型能够较好的估计酸诱导大豆分离蛋白体系的分形维数。 本文研究了刺槐豆胶对大豆分离蛋白酸诱导凝胶流变特性、微观结构、分形维数的影响规律。利用小振幅震荡剪切试验和大振幅震荡剪切试验,联合表征大豆分离蛋白凝胶和大豆分离蛋白-刺槐豆胶凝胶的流变特性。应用傅立叶转换流变方法,对非线性应力曲线中高次谐波进行分析。蠕变恢复试验考察了刺槐豆胶的加入对大豆分离蛋白-刺槐豆胶凝胶的蠕变恢复参数和柔量的影响。通过共聚焦激光扫描显微镜获得的显微照片,分析了凝胶的微观结构和分形特征。结果表明,大豆分离蛋白-刺槐豆胶凝胶比大豆分离蛋白凝胶蛋白网络结构更加疏松、孔隙体积更大、蛋白凝聚体系的混乱度和复杂性更小。 本文研究了高速剪切均质处理后大豆分离蛋白分散液形成酸诱导凝胶的流变特性和微观结构。对上述大豆分离蛋白酸诱导凝胶的流变特性、蠕变恢复特性、凝胶微观结构、分形特征进行研究发现：均质处理显著减小了大豆分离蛋白分散液中分散粒子的粒径,降低了分散液的多分散系数；经过均质处理的大豆分离蛋白分散液制成的酸诱导凝胶的凝胶强度显著提高；酸诱导凝胶的储能模量的频率依赖性也随高速剪切均质处理的引入而增强；均质处理在微观上扩大了凝胶样品网络结构的无序性和混乱度；经过均质处理的凝胶空洞减小和孔隙减少,结构更加致密。 本文研究了大豆分离蛋白分散液和大豆分离蛋白酸诱导凝胶的非线性流变学特征。大豆分离蛋白分散液微观结构呈现Ⅲ型结构和Ⅳ型结构,而大豆分离蛋白酸诱导凝胶具有Ⅰ型微观网络结构的特性。确定了大豆分离蛋白分散液和酸诱导凝胶中振幅震荡测试区域。
【学位单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：Q946
【部分图文】：

图1-2A:大豆球蛋白结构模型，B: A-大豆伴球蛋白结构模型Fig 1-2 A: structural model of glycinin，B: structural model ofy^-conglycinin离蛋白热变性和热凝胶研宄进展糖、纤维状蛋白（如明胶）等线性大分子的凝胶过程，己被科学界广泛研, 1998; Djabourov, Nishinari and Ross-Murphy, 2013; Doi, 1993),但因球状蛋我们对其知之甚少。变性时会转变成各种中间形态，如前溶融球状体、培融球状体、纤维状等球状蛋白变性和聚合过程的通用模型(Dobson, 2003)。该模型描述的变性水集团逐渐暴露于表面，蛋白质表面的疏水性增加，静电荷减少。这些变的形成(Chiti and Dobson, 2009)。最近，球状蛋白的凝胶机理因为与Creutzf状脑病（疯牛病）中淀粉样蛋白的形成机理密切相关而获得广泛关注。很球蛋白、溶菌酶和卵清蛋白，他们都会在变性后形成淀粉样纤维，而这些

国农业大学傅士学位论文 第三章剌槐豆胶对SPI酸诱导凝胶流变特性和显微结构的影响外的维度（Z= + i) (Bi,u Wang, et al.,2013a)o.4数据处理和统计分析盒子计数法是通过分析软件ImageJ 1.44p (National Institute of Health,美国）完成的。以上个实验至少重复三次，结果数据用均值土标准差的形式给出。Duncan's检验的可能性容差在 %以内（p<0.05)，该检验用于两个均值之间的差别是否显著。Duncan’s检验使用SPSS数据析软件（SPSS 16.0 IBM,美国）完成。对蠕变恢复曲线的拟合（以及柔量的拟合）使用的是SS 16.0中非线性回归的方法。

具有不同刺槐豆胶浓度（0.00%，0.02%, 0.04%)的大豆分离蛋白-刺槐豆胶混合凝胶，通过共聚焦激光扫描显微镜，得到的显微图像如图3-7所示。蛋白染色剂RhodamineB被用于将体系中大豆分离蛋白相染色，刺槐豆胶相不会被染色。因此，图像中明度较高的像素点代表蛋白富集区域，而明度较低的像素点代表多糖富集区域。从样品的显微图像中可以得到刺槐豆胶影响大豆分离蛋白凝胶体系网络结构的直观信息，从图中可以看出大豆分离蛋白凝胶和大豆分离蛋白-刺槐豆胶混合凝胶拥有不同的质地和不同的孔隙度，这说明刺槐豆胶的加入很大程度上改变了大豆分离蛋白凝胶的微观结构。蛋白网络之间的孔隙随着刺槐豆胶浓度的上升不断变大，这种变化是由于蛋白与多糖间“相分离作用”和蛋白分子之间“凝胶作用”相互竞争的结果(de Jong, Klok andvan de Velde，2009)。由于大豆蛋白和刺槐豆胶之间的空间位阻作用，两者在pH为中性的体系中很容易发生相分离。之后当混合溶液的pH值逐渐降低并接近大豆蛋白的等电点时

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 左进华;董海洲;侯汉学;;大豆蛋白生产与应用现状[J];粮食与油脂;2007年05期

2 冯子龙,杨振娟,袁保龙,王雨,高芳梅;大豆分离蛋白生产工艺与实践[J];中国油脂;2004年11期

本文编号：2828617