低温体系下大豆分离蛋白/脱乙酰魔芋葡甘聚糖相互作用研究

Both soy protein isolate (SPI) and deacetylated konjac glucomannan (Da-KGM) have a very significant change in structure and properties at low temperature. Therefore, in this study, these two typical materials are chosen to build a model system to explore the interaction between protein and polysaccharide at low temperature. Firstly, the effect of freezing on the rheological behavior and microstructure of the different composite sol will be examined. Then, turbidity measurements, SDS-PAGE, circular dichroism, fluorescence spectroscopy and variable temperature infrared would be used to characterize the interaction of them after freezing. Further characterization will be conducted to research the effect of freezing on water migration and gel properties of the composite. Finally, a series of modern instruments such as Micro-CT, Cryo-SEM, ESR, WAXD, FT-IR and DSC will be combined to explore the mechanism that freezing affect the composite gel. The research aims to reveal the scientific issue that how SPI and KGM affect the assembly behavior and structure of each other and the interaction of SPI and KGM at low temperature. This research will enrich the theory of interaction between protein and polysaccharide under low temperature and will provide guidance for creating new gel food.

大豆分离蛋白和脱乙酰魔芋葡甘聚糖在低温下具有十分显著的结构与性能变化，本课题拟利用这两个非常典型的材料构建的模式系统，探讨低温下的相互作用。首先考察冷冻对不同二者复合物溶胶流变行为、微结构，特别是利用浊度测定、SDS-PAGE、圆二色谱、变温红外和荧光光谱探讨二者在冷冻后的相互作用；进一步表征冷冻对不同二者复合物水分迁移、凝胶特性的影响；最后通过Micro-CT、Cryo-SEM、ESR、WAXD、FT-IR和DSC等一系列现代仪器方法结合前述研究结论，探讨冷冻影响大豆分离蛋白/脱乙酰魔芋葡甘聚糖复合凝胶的机制。揭示在低温下大豆分离蛋白与脱乙酰魔芋葡甘聚糖如何相互影响对方在低温下的结构与组装，二者间在低温下的相互作用如何这一关键科学问题。课题研究可为低温下蛋白质-多糖相互作用理论提供了新的内容，为创制新型凝胶类食品提供理论参考。

大豆分离蛋白和脱乙酰魔芋葡甘聚糖在低温下具有十分显著的结构与性能变化，本项目利用这两个非常典型的材料构建的模式系统，研究了冷冻对不同SPI/Da-KGM复合物流变行为、凝胶特性、微结构的影响规律以及相互作用机制。.制备了SPI/Da-KGM复合溶胶，对SPI-KGM复合溶胶冷冻前后的流变性能测试表明冷冻后G’和G’’均远远大于冷冻前，表观黏度显著增强。对利用SPI-KGM复合物制备的膜进行分析，结果表明冷冻后膜溶胀性更好，微观结构出现褶皱，分子有序度增加。.利用高场强超声波将KGM降解成不同的分子量，首先研究了冷冻对不同分子量脱乙酰魔芋葡甘聚糖结构和性质的影响。然后制备了Da-KGM和SPI复合物，发现冷冻使复合物的G’、G’’以及表观粘度增大，且降低KGM的分子量会使得复合物的G’、G’’和表观粘度减小。在复合物中添加尿素、盐酸胍等会破坏复合物分子之间的氢键，使得凝胶强度降低，改变KGM的分子量，会使SPI/Da-KGM复合物中水分状态发生改变。.利用KGM与SPI制备了复合凝胶，比较了不同的冷冻条件（冷冻温度、冷冻时间和冻融循环次数）对不同配比凝胶的质构特性、凝胶析水率和凝胶持水率的影响。样品的硬度在冷冻后都急剧增加，并随KGM浓度的增大或冷冻次数的增加而增加。持水率在冻后均有明显下降。SPI浓度在4%以下时，随SPI浓度增大，样品析水性也随之上升，超过4%时又出现下降。冻融循环次数越多，析水性越高。冷冻时间为1天或冷冻温度为-20℃时析水性较高。在制备过程中加入不同添加物，通过质构分析以评价冷冻对二者相互作用力的影响。结果表明氢键、疏水相互作用和二硫键是维持凝胶结构的重要作用力。.研究了添加不同浓度KGM的谷氨酰胺转氨酶（TG）诱导的SPI凝胶在不同冻融次数和冷冻温度条件下的质构特性，并考察了KGM对复合凝胶水分状态的影响。研究发现添加KGM对凝胶质构特性有明显影响，且使凝胶不易流动水含量减少，而在冷冻过程中会减少不易流动水的损失。