偏高水分优质稻在储藏期间蛋白质二级结构与质构特性变化关系研究

摘 要 以偏高水分（13.8%）“甬优15”优质稻为原料,在15、20、25℃的条件进行270d的储藏,研究蛋白质二级结构对质构特性等的影响。结果显示：随着储藏时间的延长,蛋白质二级结构中的α-螺旋含量下降不显著、β-折叠含量下降显著、β-转角和无规卷曲的含量显著上升;脂肪酸值与蛋白质二级结构中的β-转角、无规卷曲呈极显著正相关（p＜0.01）,与α-螺旋、β-折叠呈显著负相关（p＜0.05）;硬度与β-折叠呈极显著负相关（p＜0.01）,与β-转角呈极显著正相关（p＜0.01）。这表明储藏过程中,随着蛋白质二级结构中β-转角和无规卷曲的含量升高,稻谷储藏品质降低,米饭质构特性下降。     

小米蛋白的分子组成及结构特性

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、扫描电子显微镜、差示扫描量热法以及傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectrometer,FTIR）对小米中4 种蛋白组分进行结构特性分析。研究表明,醇溶蛋白是由低分子质量亚基（11～25 kDa）构成,而清蛋白、球蛋白和谷蛋白亚基分布较广（11～180 kDa）,其中清蛋白所含亚基数目最多,醇溶蛋白、清蛋白以及球蛋白分子之间连接紧密,以聚集状态存在,而谷蛋白分子连接松散,表面光滑。球蛋白在71.33 ℃条件下发生变性;醇溶蛋白的变性温度最高,达到110.67 ℃。FTIR研究表明,醇溶蛋白、谷蛋白和球蛋白的二级结构主要由β-折叠构成,其含量分别为37.72%、43.39%、42.23%;β-转角以及β-反平行折叠结构含量最丰富的是醇溶蛋白,分别为16.64%和12.73%。4 种蛋白组分结构含量差异显著（P＜0.05）。     

不同淀粉对高水分组织化花生蛋白品质影响

以花生蛋白粉为主要原料,研究木薯淀粉（Cassava starch,CS）、乙酰化二淀粉磷酸酯（Acetylated distarch phosphate,ADSP)）和羟丙基淀粉（Hydroxypropyl starch,HS）对高水分挤压组织化花生蛋白质构特性、色泽、吸水吸油能力及蛋白结构的影响。结果表明,分别添加3% ADSP、6% HS可使产品组织化度显著提高,随着淀粉添加量增加,产品硬度和咀嚼性显著降低,但明度（L*）值显著增加;HS可显著改善组织化蛋白吸水、吸油能力,分别达3.05 g/g 和1.17 g/g。红外光谱和扫描电镜分析表明,ADSP、HS促进蛋白质二级结构由无规则卷曲向β-折叠转变,有利于蛋白质二级结构的稳定和蛋白质网络结构的形成。化学交联键变化表明,淀粉促进了蛋白质间疏水相互作用,疏水相互作用和二硫键交互作用是形成组织化花生蛋白网络状纤维结构的主要作用力。     

热激对产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白理化特性的影响

为研究热激对产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）芽孢内膜蛋白的影响，以25 ℃处理为空白对照，通过粒径分布、表面疏水性、紫外吸收光谱、内源荧光光谱和拉曼光谱指标表征不同热激温度（37、75、95 ℃）处理20 min后芽孢内膜蛋白理化特性的变化。结果表明：产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白在不同温度热激作用下存在明显差异。与空白组相比，37 ℃处理对芽孢内膜蛋白无明显影响，其蛋白粒径分布、氨基酸微环境、表面疏水性和二级结构均未发生显著变化。75 ℃热激后芽孢内膜蛋白粒径分布均一稳定，紫外光谱和荧光光谱强度显著增强，表面疏水性明显增加，其二级结构中α-螺旋结构含量下降3.17%、β-折叠结构含量降低3.94%、无规卷曲比例上升8.31%；95 ℃热激后芽孢内膜蛋白结构被破环，蛋白质发生明显的聚集或变性，粒径分布向大粒径方向显著移动。结果表明，75 ℃热激可有效影响产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白的理化特性，热激后芽孢内膜蛋白的疏水位点暴露，氨基酸残基暴露，二级结构发生了明显变化。本研究为进一步解析热激对产气荚膜梭菌芽孢内膜蛋白功能特性的影响提供了一定理论基础。     

单宁酸对酪蛋白酸钠的作用方式分析

单宁酸能使食物中的蛋白质变成不易消化的凝固物质,影响人体对蛋白质的吸收利用,为了阐明二者之间的作用方式,实验利用差热-热重分析、傅里叶红外光谱和荧光光谱研究了单宁酸(Tannic acid,T)对酪蛋白酸钠(Sodium Caseinate,SC)结构的影响。红外光谱表明,酪蛋白酸钠和单宁酸相互作用后,其二级结构发生了改变,β-折叠和β-转角含量相应地减少,α-螺旋、无规则卷曲结构增多;荧光光谱说明,T的加入可以使SC的荧光发生静态猝灭,由荧光强度变化速率和单宁酸的浓度的双对数回归曲线得出了T和SC的结合常数KΛ=1.30×103 L/mol,结合位点数n=1.20;热重和差热分析表明,单宁酸-酪蛋白酸钠复合物(T-SC)的玻璃化温度升高了20℃,变性温度升高了86℃。分析实验结果:单宁酸的存在使酪蛋白酸钠分子链之间的作用力增大,链段移动受阻,形成更大的立体网状结构,稳定性增加。     

热处理对大豆11S球蛋白溶解性和二级结构的影响

采用差示扫描量热仪、Lowry法以及傅里叶变换红外光谱法分别对大豆11S球蛋白的热性质、溶解性和二级结构进行测定与分析,研究热处理对11S球蛋白溶解性和二级结构的影响。热处理能够使大豆11S球蛋白Td和ΔH降低,导致蛋白质发生部分或完全变性。80?℃热处理使大豆11S球蛋白的溶解性降低,这可能由于热处理改变了蛋白质的空间结构和表面电荷所致,此时蛋白质的α-螺旋结构逐渐转变为β-折叠和无规卷曲结构。而90?℃和100?℃热处理一定时间后,蛋白质溶解性又稍有升高,这可能是形成可溶性聚集体造成的。此时蛋白质的α-螺旋和β-折叠结构向β-转角和无规卷曲结构转变,表明β-转角和无规卷曲结构对热聚集体的形成具有重要作用。此外,蛋白质变性和氢键断裂是导致二级结构相互转变的重要因素。     

基于红外光谱分析热处理对牛乳蛋白质二级结构的影响

运用傅里叶变换红外光谱技术对乳蛋白及其酰胺Ⅰ带进行解析,进一步用红外解谱法对其二级结构进行表征。以原料乳为对照,研究65℃/30 min(低温长时巴氏杀菌)、80℃/15 s(高温短时巴氏杀菌)、95℃/5 min(酸乳热处理)、137℃/5 s(超高温灭菌)等不同热处理条件对乳中蛋白质二级结构的影响。结果表明,热处理会导致乳蛋白间发生相互作用,乳蛋白原空间结构受到破坏,导致分子内氢键被破坏。不同热处理程度的乳蛋白酰胺Ⅰ带均向低波数方向发生了不同程度的红移,表明乳蛋白变性过程中疏水氨基酸残基暴露形成分子间氢键。同时热处理后乳蛋白各二级结构比例发生明显改变。α-螺旋含量显著降低(P0.05),无规卷曲含量显著升高(P0.05),β-转角及β-折叠含量在加热过程均呈先增加后减少变化趋势,表明热处理程度增强导致部分有序结构向无规卷曲结构转化,蛋白质热变性后会发生热聚集现象,且β-折叠、β-转角结构在热聚集体的形成过程中具有重要作用。     

凉粉草多糖对鱼肌球蛋白理化性质和结构特征的影响

探究不同质量浓度凉粉草多糖（Mesona chinensis Benth polysaccharide,MCP）(0～0.10 mg/mL)对肌球蛋白理化特性（电位、粒径、表面疏水性、巯基）、结构特性（紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱、电泳）和微观结构的影响,并阐明肌球蛋白-MCP相互作用机制。结果表明：随着MCP的增加,改变了肌球蛋白-MCP混合体系中的相互作用力,两者主要通过静电相互作用力、疏水相互作用等形成肌球蛋白-MCP复合物和肌球蛋白-肌球蛋白聚集体,从而使肌球蛋白-MCP混合体系的浊度增加,Zeta电位、表面疏水性整体呈下降趋势,内部颗粒的分布变宽、平均粒径（D50）整体呈减小趋势。同时,紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱实验证明肌球蛋白结构因MCP质量浓度增加而改变。     

超高压耦合热处理过程对鳙鱼鱼糜凝胶特性及水分迁移的影响

为了阐明超高压耦合热处理过程中鳙鱼鱼糜凝胶特性变化的机制，本文探究了超高压耦合热处理（300 MPa/5 min,40℃/30 min,90℃/20 min）过程中鳙鱼鱼糜凝胶特性、蛋白质结构及水分迁移的变化，并进行聚类热图和Pearson相关性分析。结果表明，超高压耦合热处理能显著改善鳙鱼鱼糜的凝胶特性（P<0.05）。随着超高压，超高压结合一段热处理，超高压结合二段热处理过程的进行，鳙鱼鱼糜凝胶的凝胶强度、质构、白度呈上升趋势，其中，较常压处理样品（0.1P），经超高压耦合热处理（300PSH）的鱼糜凝胶强度和白度分别增加了477.75%、43.38%。在不同处理过程中，鳙鱼鱼糜凝胶蛋白质β-折叠结构比例显著增加（P<0.05），肌球蛋白重链交联聚集，同时，鱼糜凝胶的活性巯基含量和表面疏水性显著降低（P<0.05），蛋白质通过二硫键和疏水相互作用形成更致密、有序的网络结构，导致不易流动水向结合水迁移，最终表现为鱼糜凝胶凝胶强度、质构特性、白度和持水性显著改善。本研究可为超高压耦合热处理技术的应用和淡水鱼鱼糜制品的开发提供理论依据。     

南豆腐加工过程中品质及蛋白质结构的变化

以大豆为原材料,采用传统豆腐制作工艺,探讨加工工艺对南豆腐品质的影响,并利用傅里叶变换红外光谱和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳研究加工过程中大豆蛋白结构的变化。以豆腐得率、保水性、质构特性和色差为评价指标,当凝固剂质量分数1.2%、蹲脑时间20 min和压型力度3.0 g/cm2时,制得的豆腐得率和保水性均较高,硬度和咀嚼性较好,色泽偏白,符合南豆腐“嫩”的特征。未经处理的大豆蛋白二级结构中以β-折叠（46.36%）为主,其次为β-转角（18.48%）和无规卷曲（15.45%）,浸泡、打浆会导致β-折叠含量下降、β-转角含量增加,蛋白质构象由收缩的紧密结构逐渐转变为展开状态;而点脑、蹲脑以及加压操作后,大豆蛋白的β-折叠含量不断回升,无序结构减少,蛋白结构较为稳定。豆腐加工操作对大豆蛋白的亚基影响较小,只有豆腐脑与南豆腐蛋白的电泳条带灰度变浅,而成型后的南豆腐含有一定量的7S亚基以及11S亚基,说明在加工过程中蛋白质的保持率较好。     

动物蛋白与植物蛋白对甜菜苷的热保护作用机制研究

为探究不同蛋白质对甜菜苷的热保护作用,明晰其保护机制,本文拟采用两种动物蛋白(乳铁蛋白和β-乳球蛋白)、两种植物蛋白(大米蛋白和大豆分离蛋白)为原料,采用浊度、紫外光谱、粒径、分子模拟等手段表征蛋白-甜菜苷复合物的形成和相互作用机制。结果表明,四种蛋白质均能提高甜菜苷的热稳定性,保护效果为:乳铁蛋白>大豆分离蛋白>β-乳球蛋白≈大米蛋白,蛋白质对甜菜苷热稳定性的提高与蛋白-甜菜苷复合物的形成有关。通过浊度、紫外光谱、粒径的实验结果推测,甜菜苷与乳铁蛋白、β-乳球蛋白、大豆分离蛋白的结合程度高于大米蛋白,这可能是由于大米蛋白的低溶解度和紧密结构造成的。此外,相互作用和分子对接的结果显示,乳铁蛋白与甜菜苷主要通过氢键和静电相互作用结合,β-乳球蛋白与甜菜苷主要通过氢键发生相互作用,大米蛋白与甜菜苷主要通过疏水相互作用结合,大豆分离蛋白与甜菜苷主要通过氢键和静电相互作用结合。本研究为蛋白-天然色素的相互作用及甜菜苷的护色研究提供理论基础。     

Enzymolysis and glycosylation synergistic modified ovalbumin: functional and structural characteristics

The functional and structural properties of enzymatic hydrolysis and glycosylation synergistic modified ovalbumin (OVA) were investigated. The results showed that hydrolysis and glycosylation had synergetic effects on emulsifying and foaming properties, water and oil-binding capacity of OVA. And hydrolysis and glycosylation also could improve gel strength and thermal properties of OVA. Polyacrylamide gel electrophoresis analysis implied that the formation of 20.1 kDa ~ 29 kDa Maillard reaction products (MRPs). UV absorption and Fourier Transform Infrared spectroscopy analyses confirmed that enzymatic hydrolysis and glycosylation could change the secondary structure of OVA. Moreover, hydrolysis and glycosylation could produce OVA with compact and orderly network structure.     

复合保护剂与牛IgG的相互作用机制研究

本研究综合利用紫外吸收光谱法、荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱法、圆二色谱法、拉曼光谱法、扫描电镜法和差示扫描量热法研究复合保护剂与IgG的相互作用机制以及IgG结构的变化。结果表明复合保护剂对IgG的肽骨架影响较小，而对氨基酸残基的微环境影响较大，使IgG氨基酸残基所处的微环境极性增强；复合保护剂与IgG的相互作用主要涉及氢键、静电作用力和疏水作用力，并引起IgG的二级结构从α-螺旋结构向β-折叠、β-转角和无规卷曲结构转变，使IgG的二级结构趋于无序化，IgG二硫键构型由g-g-g构型逐渐转变为g-g-t构型和t-g-t构型。扫描电镜表明，复合保护剂在IgG分子表面形成不规则的棱形晶体复合物；差示扫描量热法表明，复合保护剂使IgG的变性温度从71.76℃升高到87.22℃，IgG的热焓变从6.51 J/g降低到4.68 J/g。说明复合保护剂使IgG分子的构象发生转变，从而增强了IgG的热稳定性。     

分子动力学模拟超高压结合热处理对β-乳球蛋白结构的影响

本研究以β-乳球蛋白为研究对象，采用分子动力学模拟0.1、300、600 MPa的压力结合300、330 K的温度，及单独100 ℃（0.1 MPa，373.15 K）加热条件下蛋白结构均方根误差（root mean square deviation，RMSD）、均方根波动（root mean square fluctuation，RMSF）、回旋半径、氢键数量、溶剂可及表面积、体积、二级结构的变化，并用偏最小二乘回归分析温度和压力对各指标的影响规律。结果表明，与600 MPa、330 K联合处理相比，100 ℃加热能更显著地破坏蛋白结构。3 种压力结合2 种温度的模拟中，温度显著影响RMSD和α-螺旋数量，330 K的温度处理能增加蛋白的RMSD而减少α-螺旋数量；压力处理能减少蛋白的溶剂可及表面积和蛋白体积，使蛋白结构更致密；压力和温度的交互作用显著影响蛋白间氢键数量、β-折叠数量、无规卷曲数量和RMSF；300 MPa的压力能稳定加热导致的蛋白结构破坏。因此，本研究从分子动力学的角度证实了高压结合一定温度的热处理相比单独的高温（100 ℃）热处理对蛋白结构的破坏更小，是一种温和的处理方式，且压力能在一定程度上降低热处理对蛋白结构的破坏。     

Ferulic acid and EGCG alter the structural characteristics of ovalbumin and its application in mineral loading

This study aims to fabricate mineral-loading nanocarriers using natural materials. The interaction patterns between ovalbumin (OVA) and four water-soluble polyphenols, namely ferulic acid (FA), (-)-Epigallo-catechin 3-gallate (EGCG), gallic acid (GA) and epicatechin (EC), were investigated. Results showed that the optimised conditions for preparing stable OVA–polyphenol complexes are at the OVA–polyphenol ratio of 4:1 at pH 6, under which OVA–FA and OVA–EGCG showed the highest stability and mineral-loading capacity among four OVA–polyphenol complexes. The fluorescence results indicated that the addition of EGCG and FA induced a significant fluorescence quenching to OVA. The interaction between OVA and polyphenols involved hydrogen bonding, hydrophobic interaction and electrostatic interaction. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis suggested that both FA and EGCG enhanced the stability and orderliness of the structure of OVA. The transmission electron microscopy images also exhibited the spherical structure of OVA after the addition of FA and EGCG. Furthermore, scanning electron microscope–energy dispersive X-ray spectrum results suggested that OVA–FA and OVA–EGCG complexes were better mineral carriers than OVA–GA and OVA–EC. This study may serve as the theoretical support for the promising application of OVA in the fabrication of mineral-loading nanocarriers in functional food and pharmaceutic.     

Interaction mechanism between soybean protein isolate and citrus pectin

In this study, citrus pectin (CP) and soybean protein isolate (SPI) were used as raw materials to prepare a complex. The interaction mechanism and structural changes between SPI and CP were deeply studied by fluorescence spectroscopy and Fourier infrared spectroscopy. The results show that CP has a strong quenching effect on SPI's endogenous fluorescence, and with the addition of CP, the endogenous fluorescence intensity of SPI decreased from 13,565.2 to 6067.3. The CP quenching of SPI is static quenching, and the number of combined bits is 1.26. The results of three-dimensional fluorescence spectra showed that the addition of CP reduced the polarity of SPI amino acid residue microenvironment and changed the protein structure. Hydrophobic interaction exists between CP and SPI. The results of three-dimensional fluorescence spectra showed that the addition of CP reduced the polarity of the amino acid residue microenvironment of SPI and changed the protein structure. Fourier transform infrared spectroscopy shows that CP could change the secondary structure of SPI by decreasing the α-helix and β-sheet, increasing β-rotation and irregular curl, destroying the ordered structure of SPI and increasing the polarity of the amino acids exposed to the solution. The microstructure analysis shows that SPI–CP composite system has honeycomb structure and dense pores. From the perspective of reaction thermodynamics, it was found that the addition of CP could improve the thermal stability of SPI and increase the denaturation temperature of SPI from 119.73 to 132.97°C. This study can provide a theoretical basis for the preparation of protein–pectin complexes and provides reference for their application in food grade gels and Pickering emulsions.     

烤牛肉中碳点与消化蛋白酶相互作用机制

近年来，食品热加工过程中所产生食源性碳点（carbon dots，CDs）对人体健康的潜在影响已引起了人们的关注。本实验以牛肉为原料，在280 ℃下烤制30 min并分离纯化出CDs，通过体外模拟消化、荧光光谱、同步荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、热力学分析等考察CDs在消化过程中与消化蛋白酶（胃蛋白酶和胰蛋白酶）的相互作用机制。体外模拟消化结果显示CDs与消化蛋白酶可以发生相互作用。荧光光谱分析结果表明CDs以静态猝灭的方式猝灭消化蛋白酶的固有荧光，同步荧光光谱分析结果表明酪氨酸参与了相互作用。热力学分析结果表明CDs与消化蛋白酶的结合方式为静电或疏水相互作用，并且结合后会直接影响胃蛋白酶和胰蛋白酶的二级结构，当CDs浓度为1.0×10－5 mol/L时，胃蛋白酶和胰蛋白酶的相对活力分别下降至（61.11±7.36）%和（51.28±3.62）%，本研究结果可为评估内源性纳米粒子的安全性提供参考。     

燕麦β-葡聚糖复合凝胶制备技术及其凝胶机理研究

为了揭示燕麦β-葡聚糖复合凝胶的形成条件、形成过程,本文对两种不同质量分数的β-葡聚糖(OG和LOG)及其比例对复合凝胶的流变特性、质构特性和微观结构进行分析,筛选制备燕麦β-葡聚糖复合凝胶的参数,并进一步研究β-葡聚糖复合凝胶形成的分子作用力及分子结构。结果表明,当β-葡聚糖总浓度12%,两种葡聚糖质量比(LOG:OG)为1:1时,形成的典型凝胶储能模量(G')和损耗模量(G″)均较大,其硬度为0.838 N,显著高于其他比例制备的凝胶(P<0.05)。通过扫描电镜观察到,在此条件下制备的β-葡聚糖复合凝胶,表面致密,无明显孔洞,并且通过分子作用力实验表明β-葡聚糖复合凝胶形成过程中氢键和静电相互作用起主要作用,且红外光谱分析形成的复合凝胶不改变β-葡聚糖初级结构。因此,燕麦β-葡聚糖复合凝胶其流变特性和质构特性以及表面结构方面的性能均优于其单一组分的β-葡聚糖凝胶。此结论为优化推广燕麦β-葡聚糖复合凝胶在食品工业中的应用提供了理论依据。