酪蛋白-麦芽糊精美拉德反应产物的制备及其在番茄红素乳液中的研究

作     者：蔡丽莎 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李诚;许怀勇

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：酪蛋白 美拉德反应 乳化性能 番茄红素 

摘      要：酪蛋白(Casein,CN)具有良好的乳化性能及生物相容性,是一种理想的封装功能性生物活性化合物的材料。但CN对p H值和离子强度敏感,可能会导致输送系统中的蛋白质聚集和沉淀。美拉德反应能够有效改善CN的乳化性能,本文基于美拉德反应(Maillard reaction)以酪蛋白和麦芽糊精(Maltodextrin,MD)为原料制备具有良好乳化活性的酪蛋白-美拉德反应产物(Maillard reaction products of casein,CN-MRPs),将其应用于制备水包油型(Oil in water,O/W)番茄红素乳液中。主要内容及结果如下:(1)以乳化活性、乳化稳定性、接枝度及褐变指数为主要考察指标,利用响应面优化最佳制备工艺为:CN/MD质量比1.04:1,初始p H值7.2,温度65℃,反应时间23.2 h时,CN-MRPs乳化活性达28.4±0.22 m/g。采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(Twelve alkyl sulfonate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、荧光光谱、红外光谱和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等分析手段对酪蛋白分子结构的变化进行了表征。CN经美拉德反应后分子量有所增加,荧光强度下降,分子结构中有新的C-N键的形成,羟基(-OH)含量增加,SEM显示共轭产物的表面结构更加疏松多孔。此外,CN-MRPs溶解性显著提高,起泡性提升17.36%,热变性温度升高至163.76℃,乳化性能在较宽p H值范围内增强。(2)以CN-MRPs为乳化剂采用高压均质法制备O/W型乳液,考察其粒径大小分布、储藏稳定性和流变学特性,研究CN-MRPs的乳化性。结果发现:CN-MRPs在蛋白浓度≥10.0 mg/m L时Z-平均粒径≤238.17±0.68 nm,乳化能力较好;在p H值9.0条件下Z-平均粒径达247.87±0.65 nm,其乳化效果最好;200 m M Na Cl可以增加静电排斥力,增强乳液稳定性。与CN稳定乳液相比,CN-MRPs稳定的乳液粒径较小,表观黏度更大,表现出更强的耐酸碱性,在热处理和较长储存时间下显示出优异的物理稳定性。(3)以CN-MRPs为乳化剂制备了番茄红素乳液,通过粒径、p H值敏感性和番茄红素保留率来研究乳液稳定性。结果表明:通过CN制备的番茄红素乳液作为对照,CN-MRPs番茄红素乳液具有更小的液滴尺寸、更高的稳定性和较低的番茄红素降解速率,且有更高的抵抗胃肠道恶劣环境的能力。