乳清分离蛋白/水解乳清蛋白与透明质酸钠的相互作用及其复合物功能性的探究

作     者：包安秀 

作者单位：浙江科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：龚金炎;王丹丽

授予年度：2024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] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：蛋白与多糖 热处理 乳液 稳定性 番茄红素 

摘      要：乳清分离蛋白（WPI）具有较高的营养价值,可作为营养粉、奶粉、饮料等产品的功能性成分,能够增强人体抵抗力和维护免疫系统。水解乳清蛋白（WPH）是一种优质蛋白,多用于婴幼儿配方奶粉中。透明质酸钠（SH）是一种天然多糖,具有补水、保湿、润滑等作用,从2021年起我国允许其在乳制品中使用。蛋白质与多糖复合物可以改善蛋白质的抗氧化性、热稳定性、乳化性、致敏性等功能特性。 蛋白质经过热处理会出现有序结构造成絮凝或聚结而导致其稳定性下降,SH是高分子量、高稳定性、亲水性强的聚合物,与蛋白质形成复合物可以改善其稳定性。本课题以WPI、WPH、SH为原料来研究蛋白质与多糖在热处理条件下的相互作用及其复合物功能特性;以栀子果油（Gardenia fruit oil,GO）为油相,利用上述复合物制备O/W型乳液,研究乳液稳定性并用于包埋番茄红素（Lycopene,Lyc）。主要研究内容和结论如下: （1）制备不同条件下WPI/WPI+SH和WPH/WPH+SH的样品,通过粒径、PDI、ζ-电位进行稳定性比较发现在p H=9、质量比m（蛋白）:m（SH）=4:1时条件最优。在一定质量比与p H值条件下,进行热处理研究蛋白与多糖复合物结构性质的变化,适当的温度对WPI/WPH、WPI+SH/WPH+SH进行热处理对其结构是有利的。温度的升高使WPI/WPI+SH和WPH/WPH+SH种游离氨基和游离硫基的含量减少,傅里叶红外光谱与荧光光谱发现热处理温度改变和SH的加入也对蛋白的结构发生变化,证明了复合物的生成。不同热处理温度下美拉德反应产生的褐变强度不强,从扫描电镜图观察到WPI/WPI+SH、WPH/WPH+SH的表面结构的变化很明显。 （2）研究热处理对WPI/WPH、WPI+SH/WPH+SH热稳定性、表面疏水性、乳化性、体外模拟消化以及致敏性变化的影响。在加热温度低于90℃时乳液的乳化稳定性随温度的增加而增加,胃消化阶段SH的加入减少蛋白质的损坏,肠消化阶段SH的加入有利于蛋白在肠部的消化吸收,热处理可以改变蛋白的过敏性,SH的加入对过敏性降低更有利。 （3）采用超声法成功制备O/W型的纳米乳液（粒径300 nm）,研究物理稳定性发现:SH的加入可以增加乳液物理稳定性,有利于WPI/WPH乳液的流变特性的增加。乳液包埋Lyc可以改善乳液的冻融稳定性,SH的加入增加乳液中Lyc的包埋率,其中包埋Lyc的WPH+SH乳液的包埋率为80.13%,与包埋Lyc的WPH乳液对比包埋增加率为23.13%,而WPI+SH乳液包埋Lyc的包埋率为84.85%,包埋效果最好。乳液包埋Lyc可以使生物可及性提高和乳液的氧化稳定性增强,WPI+SH乳液在第14天的过氧化值浓度为4.98 mmol/kg,硫代巴比妥酸反应物浓度为10.24μmol/kg,对提高GO的氧化稳定性效果最好。SH与Lyc加入会对GO的游离脂肪酸释放产生一定的抑制作用,其中包埋Lyc的WPI+SH乳液抑制GO的游离脂肪酸作用最强,对GO有一定的保护作用。 本文研究了不同热处理温度下WPI、WPH与SH的相互作用,并对所形成的蛋白-多糖复合物的结构性质和理化特性进行探究,阐明热处理对复合物形成的影响。同时,利用得到的复合物制备GO乳液,包埋Lyc,并研究其乳液特性。本文的研究能为SH在乳制品中的应用提供理论基础,为蛋白-多糖复合物在乳液中的使用提供实验指导。