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《中国农业大学》 2015年
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乳蛋白-EGCG和壳聚糖—绿原酸复合物的制备、结构表征及功能评价

魏子淏  
【摘要】:本研究首先利用表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和不同种类的乳蛋白制备乳蛋白-EGCG共价复合物,然后比较乳蛋白-EGCG共价复合物和乳蛋白-EGCG非共价复合物在结构特性和功能特性上的差异,并将乳液界面性质和抗氧化性更好的乳蛋白-EGCG共价复合物应用于β-胡萝卜素模型乳液中。然后,本文采用羟基自由基诱导法制备壳聚糖-EGCG共价复合物,通过静电自组装技术利用不同种类的乳蛋白和壳聚糖-EGCG共价复合物制备β-胡萝h素双层乳液,研究了壳聚糖-EGCG共价复合物对由a-乳白蛋白和酪蛋白酸钠稳定的β-胡萝卜素乳液的物理化学特性的影响。最后,本研究制备了壳聚糖-绿原酸(CA)共价复合物,比较了壳聚糖-CA共价复合物与物理复合物在结构功能特性上的差异,并评价了壳聚糖-CA复合物稳定β-胡萝卜素模型乳液的能力。本研究的主要研究结果如下: 1.在pH9.0且通氧气的条件下,EGCG能和不同种类的乳蛋白反应。结果发现,共价反应后乳蛋白的自由氨基和游离巯基含量降低,且飞行时间质谱技术和SDS-PAGE电泳技术证明乳蛋白的分子量增加。乳蛋白-EGCG共价复合物的合成机理推测图表明乳蛋白主要与EGCG二聚体反应。功能特性方面,乳蛋白-EGCG共价复合物的热变性温度高于乳蛋白-EGCG非共价复合物,且乳蛋白-EGCG共价复合物的抗氧化能力远强于同等质量的乳蛋白-EGCG非共价复合物。 2.在乳液体系中,乳蛋白-EGCG共价复合物比乳蛋白-EGCG非共价复合物具有更好的界面吸附特性和抗氧化能力。在热处理和紫外光照处理下,同对照乳蛋白稳定的p-胡萝卜素乳液相比,乳蛋白-EGCG共价复合物稳定的β-胡萝卜素乳液可表现出更好的化学稳定性。综合考虑乳液的物理稳定性和化学稳定性,乳蛋白-EGCG共价复合物稳定β-胡萝卜素乳液的能力如下:酪蛋白酸钠-EGCG共价复合物β-乳球蛋白-EGCG共价复合物乳铁蛋白-EGCG共价复合物α-乳白蛋白-EGCG共价复合物。 3.壳聚糖-EGCG共价复合物可改善由酪蛋白酸钠稳定的单层乳状液的物理稳定性,但不能改善由a-乳白蛋白稳定的单层乳状液的物理稳定性。此外,流变学实验结果表明,壳聚糖-EGCG共价复合物可提升由乳蛋白稳定的单层乳状液的粘性。同蛋白质制备的单层乳状液相比,双层乳状液可显著改善β-胡萝卜素的化学稳定性,且由酪蛋白酸钠和壳聚糖-EGCG共价复合物稳定的双层乳状液的化学稳定性最好。 4.本研究通过FTIR、NMR和UV-vis等技术手段证明壳聚糖与CA可形成共价复合物。共价反应后壳聚糖的化学结构改变,CA的羧基与壳聚糖的氨基和羟基间形成了酰胺键和酯键。XRD和SEM结果表明,与CA的复合可改变壳聚糖的晶体形态和表面形貌等物理结构,与CA的共价结合可更大程度改变壳聚糖的物理结构。功能特性方面,壳聚糖-CA物理复合物的抗氧化性强于壳聚糖-CA共价复合物,且与CA共价结合后,壳聚糖溶液的粘度显著增加。 5.同对照壳聚糖和壳聚糖-CA物理复合物制备的乳液相比,由壳聚糖-CA共价复合物稳定乳液的粒径更小且粘度更大。壳聚糖-CA共价复合物稳定乳液的物理稳定性和化学稳定性优于由对照壳聚糖和壳聚糖-CA物理复合物制备的乳液。
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