微波合成大豆分离蛋白-糖接枝物相对分子质量的研究

以大豆分离蛋白(SPI)、乳糖及可溶性淀粉(SS)为主要原料,利用微波辐射的方法合成SPI-糖接枝物,并对其相对分子质量进行了研究。经Sepharose CL-6B柱层析分析,SPI-乳糖接枝物相对分子质量(RMW)相对于SPI变化不大,而SPI-SS接枝物未检测到RMW大于440000的组分。高效液相色谱(HPLC)分析显示,SPI-糖接枝物RMW在10000~80000的含量明显高于SPI。     

微波合成大豆蛋白-糖接枝物结构表征

以大豆分离蛋白(SPI)、乳糖及可溶性淀粉(SS)为主要原料,利用微波辐射的方法合成SPI-糖接枝物,对其分子进行结构表征:傅立叶红外(FTIR)证明了SPI是以共价键的结合形式引入了糖分子。从SPI-乳糖的核磁共振(13C-NMR)图谱可以得出,接枝物中乳糖是以葡萄糖单元C1、C2及C3参与成键。圆二色(CD)分析表明,与SPI相比,SPI-糖接枝物的α-螺旋含量减少;无规则卷曲含量增加。扫描电子显微镜(SEM)研究发现,SPI分子的表面结构与其接枝物有明显不同,尤其是SPI-SS接枝物聚集体分散开来。通过动态激光光散射(DLS)分析表明,接枝物溶液的粒径较SPI小。     

微波辐射合成大豆分离蛋白--糖接枝物的功能性

采用微波辐射加热的方式制取大豆分离蛋白（SPI）-糖接枝物，并对接枝物功能性进行研究。结果表明：SPI与糖接枝改性后，其溶解性、热稳定性、乳化性能及抗氧化性得到很大的提高，同时说明糖的种类及产物的接枝度（DG）影响着SPI-糖接枝物的功能性。     

微波合成大豆蛋白-糖接枝物分子亚基结构的研究

以大豆分离蛋白(SPI)、乳糖及可溶性淀粉(SS)为主要原料,利用微波辐射的方法合成SPI-糖接枝物,并对其分子的亚基结构进行了研究。聚丙烯凝胶电泳(SDS-PAGE)分析结果表明,随着接枝度(DG)的增加,接枝物的亚基谱带逐渐减少,糖基谱带变得明显。高效毛细管电泳(HPCE)对DG较高接枝物亚基的分析发现,SPI-SS接枝物亚基的相对分子质量增加;而SPI-乳糖接枝物亚基之间未发生交联。     

加热方式对大豆分离蛋白-糖接枝反应的影响

采用常压电加热与微波辐射加热两种方式对大豆分离蛋白(SPI)-糖接枝反应程度的影响进行了研究.实验结果及通过动力学模型计算表明,微波大大地促进了SPI-糖接枝反应,对于SPI-多糖接枝反应尤为显著,其反应速率较常压电加热反应提高了60倍;对于SPI-双糖接枝反应则提高了4倍.     

大豆分离蛋白与单糖、双糖、多糖共价复合物的冻融特性及结构表征

研究糖种类对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)-糖共价复合物冻融特性的影响,以改性产物的乳化性质和乳析指数为指标,研究SPI与葡萄糖(glucose,G)、麦芽糖(maltose,M)和葡聚糖(dextran,D)共价复合产物冻融特性的变化,并分析改性产物的出油率、接枝度、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱变化情况。结果表明,在反应温度80℃、反应时间3 h、蛋白质量分数4%、SPI与M质量比4∶1的条件下,SPI-麦芽糖共价复合物(SPI-M)的乳化活性和乳化稳定性分别是对照样品的1.41倍和1.29倍,经过3次冻融循环后,乳析指数分别降低了29.68%、28.3%、29.57%,出油率分别降低了4.8%、16.8%、22.6%,SPI-M的冻融稳定性显著提高,且SPI-M的乳化性和冻融稳定性均好于SPI-葡萄糖共价复合物(SPI-G)和SPI-葡聚糖共价复合物(SPI-D)。接枝度分析表明SPI-M的接枝度明显高于SPI-G和SPI-D的接枝度;傅里叶变换红外光谱分析表明糖分子以共价键的形式接入到SPI分子中;荧光分析表明蛋白结构发生改变。     

微波处理对固相合成大豆分离蛋白-乳糖糖基化接枝物的影响

以大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）和乳糖（lactose）为原料,利用微波无溶剂糖基化反应合成SPI-乳糖糖基化接枝物（SPI-L）和以金属氧化物Al2O3为载体的微波SPI-乳糖糖基化接枝物（SPI-L-Al2O3）,并通过颜色变化、荧光光谱分析、氨基酸分析、溶解性以及褐变程度等方法对比,研究两种接枝产物的理化性质和结构变化。结果表明：SPI-L-Al2O3比SPI-L反应速率略慢,随着微波时间的延长,两者颜色均逐渐变深,颜色差异逐渐变大;溶解度均呈先增大后降低的趋势;赖氨酸和精氨酸相对含量均明显降低;SPI-L最大荧光波长先蓝移后红移,相对荧光强度先增大后减小,SPI-L-Al2O3最大荧光波长发生蓝移,相对荧光强度逐渐增强。     

湿法糖基化改性大豆分离蛋白在低致敏千页豆腐中的应用

为寻求高效的糖基化改性条件和良好的应用途径，本文以葡萄糖、木糖两种单糖为糖基供体，探究反应时间、反应温度、蛋白与糖比例、蛋白浓度对大豆分离蛋白湿法糖基化反应的影响，分析大豆分离蛋白-葡萄糖复合物(SPI-葡萄糖)、大豆分离蛋白-木糖复合物(SPI-木糖)致敏性的变化，并将SPI-葡萄糖、SPI-木糖应用于低致敏千页豆腐生产。结果表明，木糖相较于葡萄糖更易与大豆分离蛋白发生糖基化反应，但也更容易有类黑素产生。在蛋白浓度为25 mg/mL时，糖基化反应程度最高，并且糖基化反应程度与反应温度、反应时间、糖添加量呈正相关。SDS-PAGE和傅里叶变换红外光谱分析结果表明糖基化改性使大豆分离蛋白和糖分子发生了共价结合，SPI的自由氨基减少。糖基化反应程度越高，SPI致敏性越低，SPI-木糖接枝物致敏性降低程度最高可达50%，以其为原料经谷氨酰胺转氨酶(TG酶)交联所制作的千页豆腐有良好的弹性和咀嚼性。     

冻融处理对大豆分离蛋白及其糖基化产物凝胶理化性质的影响

为探究大豆分离蛋白(SPI)及其糖基化产物凝胶在不同温度冻融过程中的变化情况,采用SPI和SPI-葡聚糖(分子质量分别为10、40、70 kDa)轭合物制备凝胶,对其进行-18、-80℃冻融处理,测定冻融处理前后凝胶的表面疏水性、总游离巯基含量、凝胶网络结构、凝胶强度和持水力,研究冻融条件对SPI及其糖基化轭合物凝胶理化性质的影响。结果表明：与冻融前比较,-18、-80℃冻融处理后SPI凝胶表面疏水性显著增加,总游离巯基含量降低,凝胶网络结构被破坏,凝胶强度总体降低,持水力升高。与冻融前比较,SPI-葡聚糖轭合物凝胶在-18℃冻融处理后表面疏水性显著增加,最高增加了23.29%(SPI-40 kDa葡聚糖轭合物),而-80℃冻融处理后无显著变化;-18℃冻融处理后总游离巯基含量下降,-80℃冻融处理后总游离巯基含量升高;冻融处理后凝胶结构未发生明显变化,而凝胶强度均降低;持水力在-18℃冻融处理后总体变化不大,-80℃冻融处理后升高。综上,-18℃冻融处理对SPI凝胶及SPI-葡聚糖轭合物凝胶的总游离巯基含量、凝胶强度的影响总体小于-80℃冻融处理,且3种分子质量的葡聚糖改性的SPI-...     

抗冻融大豆蛋白的制备

采用湿法美拉德反应对大豆蛋白进行糖基化改性,研究了糖基化接枝产物的冻融稳定性。结果表明,湿法糖基化大豆蛋白能有效提高接枝产物的冻融稳定性,在SPI(大豆分离蛋白)浓度40 mg/m L、蛋白与糖质量比1∶3、反应时间4 h、p H 8.0、反应温度95℃条件下的接枝物冻融前后的EAI(乳化活性)分别是未改性蛋白的1.69倍和1.76倍,ESI(乳化稳定性)是未改性蛋白的1.37倍和1.27倍。傅里叶红外光谱分析表明,SPI-D接枝物在1 000 cm-1附近有较强的吸收,在3 700~3 200 cm-1处有一个更宽的振动伸缩吸收,葡聚糖以共价键的形式接入到SPI上。SPI-D接枝物在激发波长为347 nm,发射波长在435 nm处有最大的荧光强度,符合美拉德反应产物的荧光特性,进一步证明SPI与葡聚糖发生了美拉德反应。     

Comparative studies on the physicochemical properties of soy protein isolate-maltodextrin and soy protein isolate-gum acacia conjugate prepared through Maillard reaction

Dry-heated Maillard reaction was applied in the preparation of protein–polysaccharide conjugates. Reaction mixtures containing soy protein isolate (SPI) and maltodextrin (1:1 weight ratio) were dry-heated at 60 °C and 79% relative humidity for three days. The mixtures of SPI and gum acacia (GA) were dry-heated at the same condition for one week. The conjugate of SPI–MD showed lower levels of free amino groups and higher degree of graft, which indicated that reaction between SPI and MD developed much faster than reaction between SPI and GA. The solubility of SPI at isoelectric point was improved remarkably after grafting with MD or GA. The grafted SPI showed significantly higher levels of emulsifying properties than SPI and the emulsifying properties of SPI–GA conjugate were much better than SPI–MD. Decreases of lysine and arginine contents after the graft reaction indicated that these two amino acid residues attended the covalent linkage between SPI and MD or GA. The graft reaction reduced surface hydrophobicity and fluorescence emission maximum value because of a shielding effect of the polysaccharide chain bound to proteins. The results of secondary structure suggested that grafted SPI had decreased the levels of α-helix, β-sheet and β-turn and increased unordered coils level.     

葡聚糖接枝对大豆蛋白功能特性及结构的影响

采用干热糖基化对大豆分离蛋白进行改性,研究其功能特质及结构特性。以葡聚糖和大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为原料,考察底物质量比和反应时间两个因素。结果表明:蛋白质与糖质量比2∶1,反应温度60℃时,产物接枝比较高,褐变程度中等;与SPI相比,糖基化之后大豆蛋白的溶解度提高了72.72%,乳化活性(emulsifying activity,EAI)和乳化稳定性(emulsion stability,ESI)分别提高了117.53%和134.20%。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)表明SPI与葡聚糖发生了糖基化反应;傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和荧光光谱分析表明,糖链的引入导致了大豆蛋白空间结构的变化;模拟体外消化特性结果表明,葡聚糖糖基化修饰对SPI体外消化性的改善效果不明显。     

Microwave improvement of soy protein isolate–saccharide graft reactions

Soy protein isolate (SPI) was mixed with lactose, maltose, dextran or soluble starch (SS) and heated (temperature ?90 °C) by microwave irradiation. Compared to the classical heating, the microwave heating (MH) speeded up the graft reactions of SPI with sugars. From the results calculated, the rate constants of free amino groups in the grafts of SPI with lactose, maltose, dextran and SS by MH were, respectively, 6, 7, 57 and 12.3 times of those by classical heating. After heating by microwave, the lysine and arginine decreased and from, the FTIR spectroscopy of SPI and its grafts by MH, the absorbance of –C–O stretching and –OH deformation vibrations (1050–1150 cm⁻¹) and free –OH form (3643–3630 cm⁻¹) in SPI grafts increased compared to SPI. The temporal development of the graft reactions of SPI with sugars by MH was also shown by SDS–PAGE.     

冷冻处理对大豆分离蛋白结构和乳化性质的影响

为探究冷冻对大豆分离蛋白结构和乳化性质的影响,选取0.04 g/mL大豆分离蛋白溶液进行研究,以-5℃和-20℃作为冷冻温度,冷冻3 d。通过傅立叶红外光谱、内源荧光光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、静态多散射稳定性分析仪以及倒置荧光显微镜等方法,研究冷冻处理对大豆分离蛋白微观结构以及乳化性质的变化影响。结果表明,经冷冻处理和未经冷冻处理的大豆分离蛋白亚基组成基本相同,冷冻使蛋白产生可逆变性;冷冻处理后的样品最大吸收峰在340 nm,证明冷冻后的大豆分离蛋白三级构象发生变化;冷冻后蛋白的β-类型结构均少于80%,β-折叠和无规卷曲结构增多、β-转角减少,表明冷冻使大豆分离蛋白结构趋于无序化。通过研究浓度为0.002 g/mL大豆分离蛋白乳状液的粒径分布、稳定性和微观结构,发现未经冷冻处理的大豆分离蛋白乳状液粒径多数在20μm以下,冷冻后,乳状液粒径峰型变宽,多数粒径分布在10μm~50μm之间,表明产生了聚集体;通过对乳状液微观结构的观察和对稳定性的测定,发现冷冻大豆分离蛋白乳状液中存在蛋白聚集体,且稳定性与未经冷冻处理蛋白乳状液相比明显较差,表明冷冻处理对于大豆分离蛋白的结构及乳化性质带来不利影响。     

VD3与大豆分离蛋白相互作用的多重光谱分析与计算

利用多重光谱技术（荧光光谱、同步荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱）研究VD3与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明：VD3能对大豆分离蛋白的内源荧光进行静态猝灭。VD3与大豆分离蛋白在不同温度下相互作用的表观结合常数分别为1.245×104（293 K）、1.250×104（298 K）、3.531×104（306 K）L/mol,对应的结合位点数分别为0.973 3、0.992 4和1.094 2;结合距离r＝2.92,其结合时通过非辐射能力转移而促使蛋白质荧光猝灭。热力学数据分析结果表明：VD3与大豆分离蛋白的反应是自发的吸热过程,其相互作用的主要作用力是静电相互作用和疏水相互作用。同步荧光光谱和紫外-可见光谱结果显示,VD3的添加使大豆分离蛋白构象发生改变,芳香氨基酸残基的微环境由疏水性向亲水性变化。傅里叶变换红外光谱结果表明VD3引起大豆分离蛋白的二级结构发生改变。     

大豆分离蛋白-麦芽糊精接枝聚合度的工艺优化

为了确定大豆分离蛋白-麦芽糊精(SPI-MD)接枝聚合程度的反应条件,对接枝聚合反应的工艺进行分析。以大豆分离蛋白和麦芽糊精聚合的反应温度、反应时间、SPI浓度、MD/SPI配比做为试验因子,SPI-MD接枝聚合度(DG)为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验,应用响应面分析法对SPI-MD反应过程中的各反应条件进行分析,优化反应条件参数,以求得到不同接枝度的SPI-MD接枝反应共聚物。结果表明:4个因素对DG值的影响大小依次为反应温度>SPI浓度>MD/SPI配比>反应时间,并分别确定了接枝度为10%、20%、30%、40%的试验条件。     

Mechanism of microwave-accelerated soy protein isolate–saccharide graft reactions

To investigate the mechanism of microwave-accelerated soy protein isolate (SPI)–saccharide graft reactions, we examined effects of microwave heating (MH) and water-bath heating (WH) on protein structures and reaction properties. Under high-power microwave irradiation, protein disulfide bonds were broken to cause an increase first and a decrease later in free sulfhydryl contents over time, thus inducing subunit disaggregation. And the solvent (water) exposure of hydrophobic core residues was enhanced in MH-treated SPI, which led to protein disaggregation and unfolding and much smaller aggregates in the protein solution. Calculations showed that graft reactions by MH had much lower activation energies than those by WH. Moreover, microwave can reduce the occurrence of caramelization and thus improve the graft reaction selectivity. It is seen that the microwave radiation power strongly influenced the reaction kinetics. Consequently, the results suggest that improvement of microwave-assisted SPI–saccharide graft reactions is mainly due to a thermal microwave effect and therefore the reaction mechanism could be reasonably inferred.     

木糖醇对大豆分离蛋白结构和起泡特性的影响

研究添加不同质量分数木糖醇时大豆分离蛋白的结构、溶解性、表面疏水性、内源荧光强度以及起泡特性的变化情况,以期更加深入了解木糖醇对大豆分离蛋白结构和功能特性的影响。结果表明：在木糖醇的作用下,大豆分离蛋白的溶解性增加,而表面疏水性和内源荧光强度降低,原来暴露的酪氨酸和色氨酸残基则被包裹到分子内部。同时,大豆分离蛋白的结构也发生了改变,其二级结构变得更加有序、致密。由于大豆分离蛋白结构的变化,其起泡能力受到抑制。另外,木糖醇使大豆分离蛋白溶液的表观黏度增加,有利于提高其泡沫稳定性。     

Effects of homogenization on the molecular flexibility and emulsifying properties of soy protein isolate

The sensitivity of soy protein isolate (SPI) to trypsin was characterized by its flexibility. The effects of different homogenization conditions on soy protein isolate flexibility and emulsifying properties were investigated. Set the homogenization pressure was 120 MPa (megapascal) and the homogenous number of times is 0–4 times, the flexibility increases with the increase of the homogenization times (0–3 times), the change trend of flexibility is not obvious (3–4 times). When the homogenization times was 0–3 times, the emulsifying activity increases, and the emulsifying activity was the strongest at 3 times, after homogenization 3 times, the change trend of emulsifying activity is not obvious, the trend of emulsification stability and emulsification activity were similar. The surface hydrophobicity increases with the increase of homogenization times, while the turbidity decreases. The other structural indicators such as Ultraviolet scanning and endogenous tryptophan fluorescence spectroscopy suggest that the structure of SPI becomes more stretch as the flexibility increases.