菜籽分离蛋白糖接枝改性及其功能、结构和消化吸收特性研究

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中文摘要：本论文以菜籽分离蛋白（Rapeseed protein isolated, RPI）和葡聚糖为主要原料，利用湿热法和超声辅助湿热法制备RPI-糖接枝产物，对接枝产物功能、结构及吸收消化特性进行了系统研究，旨在探讨不同制备方法下接枝度对接枝产物功能性和结构的影响，以期为食品工业规模化生产中有效地控制接枝反应提供一定理论和技术基础。研究结果如下：首先，对RPI湿热法、超声辅助湿热法糖接枝的反应条件以及反应还原糖进行了研究。文章以接枝度（DG）为指标，研究湿热接枝过程中反应温度、pH值、反应时间、蛋白与糖配比以及超声辅助湿热接枝过程中超声频率、pH值、反应时间、温度等因素和反应还原糖的种类对接枝反应的影响。结果表明，在湿热反应和超声辅助湿热反应条件下，葡聚糖比葡萄糖更易和RPI发生接枝反应。湿热法糖接枝反应条件为：温度90℃、pH10、蛋白/糖（质量比）1:1、时间3 h。超声辅助湿热法糖接枝反应条件为：温度90℃、pH10、蛋白/糖（质量比）1:1、超声频率28 kHz、时间60 min。分别采用湿热法和超声辅助湿热法制备不同接枝度的接枝产物，对RPI-葡聚糖接枝产物的功能特性、结构进行研究。结果表明RPI-葡聚糖接枝产物溶解度、乳化特性、热稳定性改善明显，并随着接枝度增加而增加。RPI-葡聚糖接枝产物接枝度越大疏水性越低。氨基酸分析结果表明，RPI和葡聚糖反应位点为半胱氨酸、赖氨酸和精氨酸残基，并随着接枝度增加这些氨基酸参与反应增多。聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明主要由蛋白7S亚基参与接枝反应，12S和2S亚基也有少量参与。高效液相色谱分析结果表明，随着接枝度增加大分子量蛋白含量不断增加，接枝度较低时增加急剧。傅里叶红外光谱结果显示，接枝反应能引起C-O键伸缩振动增强，蛋白分子中羟基数量增加，葡聚糖通过共价键的形式接入蛋白质分子中。圆二色谱结果显示，接枝产物的α-螺旋结构减少、无规则卷曲结构增多，分子结构由有序向无序转换。电镜扫描结果显示，湿热接枝蛋白随着接枝度增加表面结构越来越疏松，超声辅助湿热接枝蛋白随着接枝度增加表面出现蜂窝状结构增多。接枝产物体外模拟消化吸收特性结果显示，RPI及接枝产物的消化和水解主要在胰蛋白酶酶解阶段。随着接枝度增加消化性减弱，但水解度受接枝度影响不大。同等接枝度，超声辅助湿热接枝产物比湿热法产物的消化率差，但水解性更好。胃蛋白酶消化阶段，RPI及其接枝产物中分子量在110 kDa?85 kDa的蛋白被消化完全。RPI接枝产物中分子量在6.4 kDa以上的蛋白消化率不如RPI，并随着接枝度增加而减小。胰蛋白酶消化阶段，RPI及其接枝产物中分子量为85 kDa?70 kDa的蛋白均被消化完全。大鼠离体小肠吸收试验结果表明，RPI及其接枝产物的吸收样品中多肽浓度为消化液中多肽浓度的2?3倍，并随着接枝度的增加，湿热接枝蛋白吸收样品中多肽浓度不断增加，超声辅助湿热接枝蛋白吸收样品中多肽浓度不断减小。RPI接枝产物的体外吸收率同RPI相比没有显著性差异。结合体外模拟消化的结果分析，说明糖接枝使RPI的消化率略有下降，但并不影响消化产物的肠吸收。

作者：

王治平

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关键词：

菜籽分离蛋白糖接枝反应消化吸收特性湿热法超声辅助湿热法

授予学位：

硕士

学科专业：

食品科学与工程

导师：

何荣海

学位年度：

2016

学位授予单位：

江苏大学

语种：

中文

中图分类号：