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蛋白质氧化对大豆蛋白结构和凝胶性质的影响

吴伟  
【摘要】: 大豆蛋白因其具有独特的营养价值和优良的凝胶性质而作为一种非常重要的食品配料广泛地应用于食品工业中,大豆蛋白凝胶性质受多种因素影响,其中包括蛋白质氧化。大豆中富含脂肪氧合酶(LOX)和多不饱和脂肪酸,在大豆加工过程中,随着细胞结构被破坏,多不饱和脂肪酸在LOX的催化作用下发生脂质过氧化反应,产生大量的自由基和活性氧化产物,造成大豆蛋白氧化,最终影响大豆蛋白凝胶性质。本文重点研究脂质过氧化产物对大豆蛋白结构及其凝胶性质的影响。 论文采用2, 2-盐酸脒基丙烷在有氧条件下热分解产生的烷过氧自由基(ROO?)、LOX催化亚油酸形成的HPODE (13-氢过氧化-顺-9,反-11-十八碳二烯酸)、丙二醛和丙烯醛分别代表LOX诱导多不饱和脂肪酸脂质过氧化反应过程中产生的脂质自由基、脂质氢过氧化物和活性醛。采用溶解度、蛋白质羰基、游离巯基、总巯基、游离氨基和有效赖氨酸、圆二色谱、表面疏水性、内源荧光、体积排阻色谱和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法研究ROO?、HPODE、丙二醛和丙烯醛对大豆蛋白结构的影响。结果发现随着四种氧化剂添加浓度的增加,大豆蛋白羰基含量增加,溶解度、游离巯基和总巯基含量、游离氨基和有效赖氨酸含量、α-螺旋含量、表面疏水性以及内源荧光强度下降,内源荧光最大吸收峰发生蓝移,并且还伴随着氧化聚集体和非二硫键共价交联物的出现。 采用二态模型研究蛋白质氧化对大豆蛋白在尿素中去折叠和复折叠性质的影响,结果发现氧化大豆蛋白易于发生去折叠反应,而不易发生复折叠反应。随着蛋白质氧化程度的增加,大豆蛋白ΔGH2O、m以及去折叠分数为50%对应的尿素浓度([尿素]1/2)逐渐下降,表明蛋白质氧化导致大豆蛋白结构稳定性下降。蛋白质氧化还使得大豆蛋白去折叠速率增加,复折叠速率下降。 蛋白质氧化导致大豆蛋白热稳定性下降。在大豆蛋白热变性过程中,大豆蛋白粒径随温度的升高而逐渐增大,90°C加热30min变性ROO?氧化大豆蛋白的粒径随着蛋白质氧化程度的上升而下降,而同等热变性条件下丙二醛氧化大豆蛋白的粒径则随着丙二醛添加浓度的增加呈现先上升后下降趋势。四种氧化体系中,100°C加热30min变性大豆蛋白冷却后的粒径和热聚集体含量均随着蛋白质氧化程度的增加而减少。 蛋白质氧化使得大豆蛋白凝胶强度和持水性下降,凝胶的粗糙度增加,空隙变大,并且分布不均匀。氧化导致大豆蛋白二硫键含量和表面疏水性下降以及形成氧化聚集体使得大豆蛋白结构稳定性下降,造成在热变性过程中形成热聚集体的含量和粒径下降,最终导致氧化大豆蛋白凝胶强度下降。自由基和活性醛氧化对大豆蛋白结构以及凝胶性质影响程度最大。


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