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蛋白质是由极性和非极性两类氨基酸通过肽键相连所组成,理论上应该是一种理想的表面活性剂。但由于其本身的特殊结构,多肽链的折叠盘绕,使得绝大多数蛋白质因非极性基团被包裹在致密稳固的蛋白质分子内部而无法表现出其表面活性性能。二硫键对蛋白质的结构起决定性作用,所以二硫键对蛋白质的表面活性就会有很大的影响。鉴于蛋白质的这种特殊结构,可以对它的一些部位直接进行化学修饰来改善和提高蛋白质原有的表面活性性能。
本课题一方面通过打开二硫键来改变蛋白质的结构,使包裹在蛋白质分子内部的非极性基团暴露出来,从而改变蛋白质的乳化性、乳化稳定性、发泡性、泡沫稳定性等表面活性性能,制备出新型的蛋白质基表面活性剂。另一方面用酸水解蛋白质,使蛋白质变成多肽,改变其表面活性性能,在此基础上,可对多肽链再进行化学修饰来改变蛋白质的表面活性性能。
本论文主要做了四方面的研究工作,研究内容和结果如下:
1.试验采用分光光度计法测定了豆浆蛋白、牛奶蛋白、大豆粉蛋白三种食品蛋白中二硫键的含量,二硫键的含量分别为8.887μmol·g-1、0.237μmol·mL-1、4.877μmol·g-1,而且线性回归系数R2>0.9950。
2.通过过甲酸氧化大豆蛋白和花生蛋白中的二硫键来制备蛋白质基表面活性剂。实验结果表明,在200 mL样品中加入1至6 mL的过甲酸,-10℃下反应3h均可得到乳化性能较好的蛋白质基表面活性剂。
3.实验又通过酸水解制备蛋白质基表面活性剂,通过单因素实验和正交实验确定了最佳的水解条件为温度95℃、固液比1:5、硫酸的浓度25%、反应时间9h,最高水解度为91.26%。
4.将最佳水解条件下获得的产物用油酰氯进行化学修饰,正交实验结果表明,当油酰氯与复合氨基酸液的体积比为1:1.8,50℃条件下反应5h,氨基氮转化率可达到为68.26%,同时测定此条件下蛋白质基表面活性剂的性能。