超声辅助处理对乳清分离蛋白糖基化产物的理化特性影响

采用超声辅助技术对乳清分离蛋白(WPI)进行糖基化改性,并与水浴加热法进行比较,探究两种处理方式对糖基化反应产物理化性质的影响。结果表明,与水浴法相比,超声辅助法可以更快地促进糖基化反应的进行,且对糖基化产物的理化性质有较大改善;当超声温度为70℃,功率为300 W,超声时间为40min时,乳清分离蛋白和葡萄糖的接枝度达到48. 10%,且乳清分离蛋白—葡萄糖接枝物的乳化性、在等电点处溶解性均增大。乳化系数由23.67 m~2/g增大到40.84 m~2/g;等电点附近的溶解度由19.09%增大到47.95%。且以接枝物为基质的乳液的粒径更小,储藏稳定性更好。     

超声辅助糖基化改性玉米醇溶蛋白结构和机械性能的影响

该研究旨在考察超声波对菊粉糖基化改性玉米醇溶蛋白产物的二级结构以及对膜机械性能的影响。经不同超声功率预处理后进行干法糖基化改性,测定接枝度、抗拉强度和伸长率、粒径、巯基和二硫键的含量。结果表明:经500 W超声预处理后,玉米醇溶蛋白糖基化反应的接枝度达到28.65%,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为19.4 MPa和3.6%,此时粒径最大,溶液分布较均匀。随着超声功率的不断增大,改性后玉米醇溶蛋白呈现巯基含量逐渐升高,二硫键含量逐渐降低的趋势。另外,圆二色谱分析表明,随着超声功率增加,玉米醇溶蛋白分子中α-螺旋含量降低11.9%,β-折叠含量增加了11.3%。说明超声处理可使蛋白质结构改变,有助于糖基化反应,进而提高蛋白膜的机械性能。     

米渣谷蛋白-卡拉胶糖基化改性及功能性质

采用干法美拉德反应,对米渣谷蛋白进行糖基化改性,考察谷蛋白-卡拉胶的质量比和反应时间对接枝反应进程和接枝产物功能性质的影响,并对最佳工艺共价接枝产物的溶解性、乳化性和乳化稳定性进行研究。结果表明：在谷蛋白-卡拉胶的质量比1:2、相对湿度79%、温度60℃条件下,反应24h,产物接枝度达到28.84%;相比谷蛋白,接枝产物溶解性、乳化性和乳化稳定性分别提高了2.04、4.84倍和0.63倍。经糖基化改性后的米渣谷蛋白表面疏水性显著降低,功能性质在广泛pH值范围内也得到显著改善。     

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。     

美拉德反应修饰对负载姜黄素的玉米醇溶蛋白纳米颗粒制备及性质的影响

目的研究玉米醇溶蛋白与D-木糖在65%(V:V)乙醇溶液中的美拉德反应及所得美拉德反应产物在反溶剂沉淀法制备姜黄素纳米颗粒中的应用。方法将玉米醇溶蛋白与D-木糖在乙醇溶中加热,利用所得产物通过反溶剂沉淀法制备姜黄素纳米颗粒,并对纳米颗粒进行表征。结果当D-木糖与玉米醇溶蛋白混合质量比为2:1、反应体系pH值为13.0、反应温度为90℃、反应时间为90 min时,反应体系的A290和A420值最大。利用在该条件下得到的美拉德反应产物通过反溶剂法制备姜黄素纳米颗粒,与未经修饰的玉米醇溶蛋白按照相同方法制备的姜黄素纳米颗粒相比,前者在水中的分散性明显提高,包埋效率和载药量分别显著增加113%和56%,且具有更好的缓释性能和贮藏稳定性。结论美拉德反应修饰的玉米醇溶蛋白在反溶剂沉淀法纳米颗粒的制备中具有广阔的应用前景。     

燕麦蛋白质糖基化改性研究

为改善燕麦分离蛋白的功能性质,拓宽其在食品工业中的应用,采用糖基化反应对燕麦分离蛋白进行改性。研究糖的种类（木糖、葡萄糖、乳糖、葡聚糖2万和葡聚糖4万）和糖基化反应进程对燕麦分离蛋白功能性质的影响。在90 ℃、pH9反应条件下,测定糖基化反应的接枝度、褐变程度、SDS-PAGE及糖基化产物的溶解性和乳化性。结果表明：木糖与燕麦分离蛋白反应的接枝度和褐变程度最大,pH下降最快,表明低分子量的木糖与燕麦蛋白反应速度最快,其次是葡萄糖、乳糖、葡聚糖两万和葡聚糖四万。SDS-PAGE电泳证实燕麦分离蛋白与不同糖发生共价结合。研究糖基化产物功能性质发现,葡萄糖与燕麦分离蛋白的糖基化产物溶解度大幅提高。多糖特别是葡聚糖4万与燕麦分离蛋白生成的糖基化产物具有较高的乳化活性和乳化稳定性。     

燕麦蛋白糖基化改性研究

为改善燕麦分离蛋白的功能性质,拓宽其在食品工业中的应用,采用糖基化反应对燕麦分离蛋白进行改性。研究糖的种类(木糖、葡萄糖、乳糖、20 ku葡聚糖和40 ku葡聚糖)和糖基化反应进程对燕麦分离蛋白功能性质的影响。在90℃、p H 9反应条件下,测定糖基化反应的接枝度、褐变程度、SDS-PAGE及糖基化产物的溶解性和乳化性。结果表明:木糖与燕麦分离蛋白反应的接枝度和褐变程度最大,p H下降最快,表明低分子量的木糖与燕麦蛋白反应速度最快,其次是葡萄糖、乳糖、20 ku葡聚糖和40 ku葡聚糖。SDSPAGE电泳证实燕麦分离蛋白与不同糖发生共价结合。研究糖基化产物功能性质发现,葡萄糖与燕麦分离蛋白的糖基化产物溶解度大幅提高。多糖特别是40 ku葡聚糖与燕麦分离蛋白生成的糖基化产物具有较高的乳化活性和乳化稳定性。     

乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物Pickering乳液的稳定性研究

为提高蛋白基Pickering乳液稳定性,采用美拉德反应制备乳清分离蛋白(WPI)-葡聚糖(Dex)接枝物,然后利用该接枝物制得蛋白基固体颗粒,再与中链甘油三酯制备Pickering乳液,考察WPI-Dex接枝物对蛋白基固体颗粒乳化活性、乳化稳定性和蛋白基Pickering乳液乳析指数的影响,以及Pickering乳液在不同pH、加热温度、贮藏时间下粒径的变化。结果表明：扫描电镜观察到共价接枝Dex将WPI形貌结构由球状转变为片状,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳证实干法美拉德反应成功制备了WPI-Dex接枝物;与WPI相比,WPI-Dex接枝物的乳化活性和乳化稳定性分别增加了57.8%和138.5%;WPI和WPI-Dex接枝物Pickering乳液贮藏30 d时的乳析指数分别为52.3%和36.0%,WPI-Dex接枝物使Pickering乳液的乳析稳定性提高了31.2%;WPI-Dex接枝物Pickering乳液具有良好的pH稳定性、热稳定性和贮藏稳定性。综上,蛋白质糖基化接枝修饰是提高天然蛋白质Pickering乳液稳定性的有效方法。     

糖的种类对海参蛋白美拉德反应产物性质影响研究

以海参蛋白为研究对象，分别选择葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、葡聚糖为糖源，探究糖的种类对海参蛋白美拉德产物性质的影响，并对海参蛋白与糖在不同反应时间和pH条件下所得产物性质进行分析。通过接枝度、溶解性和乳化性的测定，得出接枝度大小依次为葡萄糖、乳糖、麦芽糖、果糖和葡聚糖糖化产物，溶解性整体基本随pH和反应时间的增大呈上升趋势，乳化性随反应时间的延长明显提高。基于傅里叶变换红外光谱和差示热量扫描法对不同种类糖和海参蛋白的美拉德反应产物的进行结构表征，结果表明，海参蛋白在糖化反应后3348 cm-1附近的峰向低波数发生了移动，移动的大小为葡萄糖<果糖<乳糖<麦芽糖<葡聚糖，说明糖化过程中发生了氢键缔合，同时海参蛋白美拉德产物的变性峰温度有所提高，稳定性增强。本研究为海参的高值化利用提供基础数据支撑。     

大豆分离蛋白-多糖美拉德反应共聚物的制备及性能研究

以大豆分离蛋白(SPI)和海藻酸钠、壳聚糖、葡聚糖利用干法美拉德反应制备大豆分离蛋白-多糖共聚物,通过比较反应产物的接枝度、乳化活性和乳化稳定性,选取大豆分离蛋白-海藻酸钠共聚物,并对其制备条件进行研究。在单因素实验的基础上,以接枝度、乳化活性和乳化稳定性为评价指标,通过正交实验,确定大豆分离蛋白-海藻酸钠共聚物最佳制备条件为:糖蛋白比9:10,反应温度为68℃,反应时间24 h;最终得到共聚物的接枝度为27.2%,乳化活性提高了121%,乳化稳定性提高了255%。     

不同分子质量葡聚糖对玉米醇溶蛋白糖基化产物结构和功能性的影响

采用湿热法将玉米醇溶蛋白（Zein）与不同分子质量（6、20、40、70 kDa）的葡聚糖（dextran,DX）制备成Zein-DX糖基化产物,探讨不同分子质量DX对Zein糖基化产物结构和功能性的影响。随着DX分子质量的增加,Zein-DX糖基化产物的接枝度和褐变强度降低,说明低分子质量DX更容易与Zein发生糖基化反应,且糖基化产物具有更高的溶解度和更低的表面疏水性。糖基化反应能够提高Zein的乳化活性（emulsifying activity index,EAI）和乳化稳定性（emulsifying stability index,ESI）,随着DX分子质量的增加,Zein-DX糖基化产物的EAI逐渐降低,ESI逐渐增加。此外,高分子质量DX的共价结合能够使Zein的二级结构由有序的α-螺旋结构转变为无序的β-折叠和无规则卷曲结构,导致蛋白质构象变得更加灵活和松散。     

微波-超声波协同影响菜籽蛋白糖基化改性

采用微波-超声波协同作用强化菜籽蛋白的糖基化改性,并对所得糖基化产物进行了功能性质和分子结构的对比分析。结果表明,当改性条件为微波功率500 W、超声波功率300 W、协同作用时间7 min时,菜籽蛋白的接枝度可达67.1%,显著高于湿热法和微波法制备的糖基化产物,有效提高了蛋白质糖基化反应的效率;协同作用可显著改善所得糖基化产物的溶解性、乳化活性、起泡能力、泡沫稳定性,分别提高至55.7%、13.9 m~2/g、50.0%和80.0%;糖基化产物的表面疏水性和圆二色谱结果分析表明,微波和超声波处理使得菜籽蛋白的分子展开,表面疏水性和分子柔性增加,从而促进了糖基化反应的进行,改善了蛋白质糖基化产物的功能特性。     

麦芽糖浆糖基化改性玉米醇溶蛋白及在胶囊壳中的应用

利用氨基酸分析仪和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）确定提取玉米醇溶蛋白试剂,采用麦芽糖浆通过湿法糖基化方法改性玉米醇溶蛋白制备胶囊壳,对改性产物进行机械性能分析。结果表明：以70%乙醇溶液提取的玉米醇溶蛋白做糖基化反应的氨基供体,当玉米醇溶蛋白-麦芽糖浆质量比为11∶1、pH?9、超声功率400?W、加热时间15?min条件下,接枝度达34.96%,抗拉强度为9.22MPa,约为改性前（4.2MPa）的2?倍。SDS-PAGE糖蛋白染色胶片证明了糖分子和蛋白质分子进行有效的接合。将玉米醇溶蛋白改性产物制成胶囊壳,按照《中华人民共和国药典》（2015版）检测胶囊壳规格外观形态、颜色、尺寸、松紧度、脆碎度、干燥质量损失、灼烧残渣和透明度等性能指标,全部合格。     

响应面试验优化植物甾醇超声乳化工艺及其乳化稳定性

采用超声乳化法,以蔗糖酯为乳化剂,通过单因素试验和响应面分析,对植物甾醇超声乳化的工艺条件进行研究,结果表明：超声功率330 W、超声时间35 min、植物甾醇加入量0.53%、超声频率28 kHz、超声温度30 ℃、蔗糖酯质量分数6%条件下,植物甾醇乳化液吸光度为1.57,吸光度与理论预测值基本一致。对超声乳化法与水浴乳化法制备的植物甾醇乳化液的稳定性进行评价,并采用倒置显微镜观察植物甾醇乳化液的粒径大小及形态,结果表明：超声乳化法制备的植物甾醇乳化液稳定性更好,粒径较小且更均匀。     

干法糖基化改性玉米醇溶蛋白产物的物化特性及在胶囊壳中的应用

利用菊粉对玉米醇溶蛋白进行干法糖基化改性,通过SDS-PAGE凝胶电泳、热分析(DSC)、傅里叶红外和扫描电子显微镜等手段考察改性前后蛋白的变化。结果表明:SDSPAGE电泳谱图可确认玉米醇溶蛋白与菊粉进行了有效的接合;傅里叶红外分析也确认糖基化改性后,玉米醇溶蛋白以共价键的形式接入了菊粉糖分子;DSC分析所得玉米醇溶蛋白膜及其改性产物膜的变性温度分别为188.47,194.02℃;扫描电子显微镜发现改性后膜的表面更加平整,无孔洞。参照《中华人民共和国药典(2015版)》中关于明胶胶囊壳的相关检测指标,对菊粉改性的玉米醇溶蛋白产物制成胶囊壳进行测定,该产品各项指标均达到要求。     

壳寡糖酶法糖基化修饰对玉米醇溶蛋白功能性质的影响

为了提高玉米醇溶蛋白的生物利用率,以微生物转谷氨酰胺酶为催化剂,壳寡糖(分子质量为1 500 Da)作为酰基受体,通过糖基化反应修饰玉米醇溶蛋白,分析糖基化修饰对玉米醇溶蛋白物化性质和抗氧化活性的影响。红外光谱和游离氨基含量的测定结果表明,在转谷氨酰胺酶的催化下,玉米醇溶蛋白与壳寡糖发生了共价结合。与玉米醇溶蛋白和交联玉米醇溶蛋白相比,糖基化玉米醇溶蛋白的表面疏水性显著降低,表明其水溶性显著改善;糖基化玉米醇溶蛋白的抗氧化活性(包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除活性,还原力和亚铁离子螯合能力)显著提高,尤其是DPPH自由基清除活性,其EC50值为0.945 mg/m L;糖基化玉米醇溶蛋白的持水性、吸油性、乳化性和Zeta电位的绝对值均显著降低。实验结果可为糖基化玉米醇溶蛋白在食品工业的应用提供参考。     

TGase催化玉米醇溶蛋白糖基化改性

利用转谷氨酰胺酶（transglutaminase,TGase）催化玉米醇溶蛋白与氨基葡萄糖盐酸盐（glucosamine hydrochloride,GAH）发生交联反应。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳确认玉米醇溶蛋白与GAH发生交联反应。以玉米醇溶蛋白糖基化修饰产物中GAH导入量为指标,优化糖基化反应条件,并对玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性进行了表征。结果表明,最适的糖基化反应条件为底物质量浓度5 g/100 mL、TGase添加量50 U/g（以玉米醇溶蛋白计）、玉米醇溶蛋白中酰基供体与GAH中的酰基受体物质的量比1∶6、初始pH 8.0、反应温度44 ℃、反应时间7 h;此反应条件下,玉米醇溶蛋白中GAH的最大导入量为（11.34±0.21） mg/g（以玉米醇溶蛋白计）。与玉米醇溶蛋白相比,玉米醇溶蛋白交联样品与糖基化修饰样品的溶解性均得到提高,玉米醇溶蛋白糖基化修饰样品的溶解性最高。     

超声局部效应对咖啡酸稳定性及抗氧化性的影响

将超声区域定位划分成高低两个超声辐射面和5 个不同超声位置（P1、P2、P3、P4、P5）,对比研究低超声辐射面与高超声辐射面、超声位置、提取溶剂对咖啡酸稳定性及其抗氧化性的影响。结果表明,低超声辐射面能造成咖啡酸显著降解（P＜0.05）;高超声辐射面、超声能量对咖啡酸稳定性的影响不显著。溶剂类型是影响咖啡酸稳定性的主要因素之一,其中体积分数80%乙醇是咖啡酸理想的提取溶剂。超声槽不同位置上,超声能量的分布是不均一和动态变化的,咖啡酸在P4或P5位置时降解较为显著（P＜0.05）。此外,超声处理同样能显著影响咖啡酸的抗氧化性,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）法、铁离子还原力（ferricreducing antioxidant potential assay,FRAP）法及2,2’-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（2,2’-amino-di)3-ethyl-benzothiazoline 6-sulphonic acid) ammonium salt,ABTS）法3 种方法测定的咖啡酸抗氧化性的变化规律存在一定差异性。DPPH法与FRAP法同时得到P5位置是影响咖啡酸抗氧化性最显著的位置,该位置咖啡酸降解产物的抗氧化性高于咖啡酸自身的。不同超声辐射面上,ABTS法测定咖啡酸的抗氧化性与其含量成正相关,而DPPH自由基清除能力与其含量成负相关。以上表明低超声辐射面,有效的超声能量能显著影响咖啡酸的稳定性和增加其抗氧化性。