凝固剂迁移与大豆蛋白凝胶微结构有序化形成的互作机制

在大豆蛋白凝胶体系形成过程中，凝固剂的迁移影响蛋白质凝胶微结构的有序化形成，而凝胶的随机聚集状态也导致凝固剂迁移的阻尼效应增强。前期研究发现乳化界面可以延缓界面反应的进行，也改变反应体系的理化特性。针对乳化界面的这种规律，本研究构建乳液型凝固剂，改变界面特性，调控凝固剂迁移速率、作用强度；以大豆蛋白及其分级组分为基质，研究界面效应下凝固剂在非均匀介质中的迁移与扩散规律；从生物化学、微观力学、流变学多角度揭示大豆蛋白在凝固剂迁移受控机制下的凝固方式、聚集行为以及动态变化规律，以此优化新型凝固剂构建体系，促进凝胶微结构的有序化形成；通过多种结构分析、性能表征及模型建立，解析大豆蛋白在乳化界面迁移层和凝胶内部深层的微观组织形态、构象变化，最终在分子水平上阐明界面效应下凝固剂迁移与大豆蛋白凝胶微结构有序化形成的互作机制。本项目研究为开发新型凝固剂，改善盐凝固大豆蛋白凝胶的质构特性提供科学依据。

大豆蛋白凝胶体系形成过程中，凝固剂与蛋白分子之间的反应速率影响着蛋白凝胶微观结构的有序化形成，而凝胶的随机聚集状态也会导致凝固剂迁移的阻尼效应增强。本研究以盐卤（氯化镁）作为包埋物，采用高压均质技术构建了W/O、W/O/W乳液型凝固剂，通过改变界面特性来调整凝固剂的迁移速率和作用强度。并以大豆蛋白作为基质，利用流变学、生物化学以及微观力学多角度阐明大豆蛋白在凝固剂迁移受控机制下的聚集行为、动态变化规律以及凝固方式，以此优化新型凝固剂构建体系，促进凝胶微结构的有序化形成。主要研究成果概括如下：.1.明确稳定的乳液制备条件，成功构建了两种缓释型乳液凝固剂体系。探究了凝固剂的迁移速率与构建的乳液界面体系工艺参数之间的关系。影响包埋物的缓释效果的主要因素为温度、乳化剪切强度以及乳液自身组成。.2.探究了生物大分子如牛血清蛋白（BSA）、乳清分离蛋白（WPI）等，以及小分子无机盐对两种乳液体系稳定性及释放特性的影响，引起变化的主要原因在于乳液界面张力以及界面膜强度的变化。.3.采用两种乳液凝固剂（油包水及水包油包水乳液）制备大豆蛋白凝胶，两种乳液凝固剂的使用均有效降低豆腐凝胶的形成速率，使大豆蛋白凝胶的微观结构更加均匀、致密，从而改善了大豆蛋白凝胶的品质。.4.明确了乳液凝固剂缓释特性与大豆蛋白分子聚集行为，凝胶网络中的水分变化、迁移规律之间的关系。.5.建立一套研究和表征技术方法如释放动力学曲线表征以及大豆蛋白凝胶中的水分变化、迁移。.因此本项目通过实验优化、结构分析以及模拟研究，阐明了两种乳液凝固剂的稳定机制，界面效应与释放特性之间的关系。对不同乳液型凝固剂诱导的大豆蛋白分子交联的动态变化、聚集行为以及凝胶微观结构中的水分迁移变化规律等进行探究，阐述大豆蛋白凝胶形成机制。为进一步探讨将乳化缓释特性应用于新型生物反应器的开发以及食品品质控制提供技术参数。