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壳聚糖—醋酸改性对小麦面筋蛋白性质影响的研究

李娟  
【摘要】:本论文以自制的小麦面筋蛋白为研究对象,通过醋酸和壳聚糖共同作用来改善小麦面筋蛋白的溶解性,并探讨了改性后面筋蛋白其他功能性质的变化,最后通过傅里叶红外光谱及差示扫描量热法(DSC)分析其二级结构及热学特性的变化,主要研究内容如下: 1.温度与搅拌时间相互作用对小麦面筋蛋白溶解性的影响 以自制的小麦面筋蛋白为研究对象,在25mL水溶液中加入质量为1.0g的小麦面筋蛋白,研究加热温度和搅拌时间对小麦面筋蛋白溶解度的影响。结果表明,在相同的加热温度下,当搅拌时间为10~50min时,小麦面筋蛋白的溶解度随着搅拌时间的增长呈现不断上升的趋势;在搅拌时间为50min时,小麦面筋的溶解度达到了最大值,当搅拌时间超过50min后,小麦面筋蛋白的溶解度开始出现了下降的趋势。而在相同的搅拌时间下,当加热温度为30~70℃时,小麦面筋蛋白的溶解度随着加热温度的升高而呈现不断上升的趋势;当加热温度为70℃时,小麦面筋蛋白的溶解度达到了最大值;当温度超过70℃的时候,小麦面筋蛋白的溶解度出现了下降的趋势。且由溶解度曲线的斜率可以看出,加热温度对小麦面筋蛋白的影响程度要大于搅拌时间对其产生的影响。因此,确定改性的最佳条件为:温度70℃,搅拌时间50min。 2.醋酸与搅拌时间相互作用对小麦面筋蛋白溶解性的影响 仍以自制的小麦面筋蛋白为研究对象,在25mL醋酸溶液中加入质量为1.0g的小麦面筋蛋白,确定其加热温度为70℃的条件下,研究搅拌时间和醋酸的pH值对小麦面筋蛋白溶解度的影响。结果表明,在相同pH的醋酸溶液中,当搅拌时间为10~50min时,小麦面筋蛋白的溶解度随着搅拌时间的延长呈现不断上升的趋势;在搅拌时间为50min时,小麦面筋的溶解度达到了最大值;当搅拌时间超过50min后,小麦面筋蛋白的溶解度也开始出现了下降的趋势。而在相同的搅拌时间下,在pH值为2的醋酸溶液处理下,小麦面筋蛋白的溶解性最差;而在pH分别为3、4、5、6的情况下,小麦面筋蛋白的溶解度出现了先上升后下降的趋势,且当pH为3时小麦面筋蛋白的溶解性最好;而且从溶解度曲线的斜率可以看出醋酸的pH值对小麦面筋的溶解度的影响远远超过了搅拌时间对其产生的影响。因此优先选择醋酸的pH为3作为小麦面筋蛋白改性重要的控制因素。其次选择搅拌时间为50min作为其改性时间。 3.壳聚糖--醋酸与加热温度相互作用对小麦面筋蛋白溶解性的影响 同样以自制的小麦面筋蛋白为研究对象,在25mL醋酸溶液中加入质量为1.0g的小麦面筋蛋白,在醋酸的pH值为3,搅拌时间为50min的条件下,研究壳聚糖添加量和加热温度对小麦面筋蛋白溶解度的影响。结果表明,在相同的壳聚糖添加量的情况下,当加热温度为30~70℃时,小麦面筋蛋白的溶解度随着加热温度的升高而呈现不断上升的趋势。当加热温度为70℃时,小麦面筋蛋白的溶解度达到了最大值;此时,再继续加热,小麦面筋蛋白的溶解度出现了下降的趋势。在相同的加热温度的条件下,当壳聚糖添加量在0%~0.1%(占小麦面筋蛋白干基的重量w/w)时,小麦面筋蛋白的溶解度呈现不断上升的趋势;当壳聚糖添加量达到0.1%时,小麦面筋蛋白的溶解度达到最大值,再进一步增加壳聚糖的添加量,小麦面筋蛋白的溶解度出现了下降的趋势。因此,选择最佳的改性条件为加热温度70℃,壳聚糖添加量为0.1%(占小麦面筋蛋白干基的重量w/w)。 4.改性对小麦面筋蛋白功能性质的影响 经过壳聚糖--醋酸改性的小麦面筋蛋白与对照样品小麦面筋蛋白相比,在乳化性及乳化稳定性、起泡稳定性、持水性方面都有很大程度上的提高,且程度依次为:壳聚糖--醋酸改性的小麦面筋蛋白>醋酸改性的面筋蛋白>对照样品的小麦面筋蛋白;而改性后的小麦面筋蛋白其起泡性和持油性都产生了一定程度的降低;在水解度方面,pH为3的醋酸改性的面筋蛋白及壳聚糖--醋酸改性的面筋蛋白水解程度要高于0.01mol/L盐酸所引起的蛋白质水解的程度。 5.改性对小麦面筋蛋白结构的影响 以对照样品的小麦面筋蛋白、醋酸改性的面筋蛋白以及壳聚糖--醋酸改性的面筋蛋白为研究对象,利用FT-IR及DSC检测技术对小麦面筋蛋白的结构进行测定,研究发现小麦面筋蛋白的二级结构发生了不同程度的变化,包括α-螺旋、β-折叠、无规则卷曲及转角结构的变化;且由DSC可以看出小麦面筋蛋白的变性温度和变性焓都发生了变化,对应着小麦面筋蛋白的热稳定性及其疏水性也发生了相应的变化。


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