蛋白质凝胶机理的研究进展

凝胶特性是食品蛋白质的重要功能特性,蛋白质的凝胶行为及其流变性质是形成某些食品独特的质构、感官和风味的决定性因素。长期以来,人们对蛋白质的凝胶行为进行了广泛深入的研究,但对蛋白质凝胶的机理和凝胶动力学还没有完全了解。本文对当前有关蛋白质凝胶的类型、凝胶过程中蛋白质分子构象的变化、形成蛋白质凝胶的主要作用力和凝胶动力学过程的研究进展作了综述。随着现代分析研究技术的进步,对蛋白质凝胶行为的认识也逐渐深入。

魔芋葡甘聚糖凝胶机理研究

利用气相色谱、GPC、红外光谱、DSC、X 射线衍射图谱、透射电镜等分析方法表征了魔芋葡甘聚糖凝胶前后分子构象的变化。结果表明 ,魔芋葡甘聚糖分子无支链 ,凝胶后分子链单糖组成和连接方式无变化 ,分子量变化不大 ,凝胶干燥后的粉末样品产生明显的结晶区 ,水溶胶中葡甘聚糖从伸展的空心双螺旋结构变为凝胶交叉缠结结构 ,提出了魔芋葡甘聚糖的凝胶机理。

食品胶体的凝胶机理及协同作用研究进展

食品胶体在食品工业中具有十分重要的作用,为了更加高效、经济、科学地使用食品胶体,就必须对胶体有更深层次的认知。因此本文对明胶、卡拉胶、海藻酸钠、黄原胶等几种常见食品胶体的凝胶机理及食品胶体之间的协同作用进行了概述,以期对食品胶体在食品生产加工中的应用提供一定的指导。

大豆分离蛋白凝胶机理研究进展

主要介绍了大豆分离蛋白凝胶的凝胶机理,详述大豆分离蛋白凝胶形成的影响因素,并介绍了近年来大豆分离蛋白凝胶改进技术手段,对存在问题和前景进行了展望。

肌球蛋白高压凝胶机理的研究进展

超高压加工技术是一项能够影响肉类凝胶功能特性的非热加工技术,肌球蛋白是肉类凝胶形成过程中起主要作用的蛋白质。虽然人们对于高压处理对肉类凝胶影响的机理研究不断深入,但是在肌肉与肌原纤维蛋白层面的研究常受限于其复杂的体系,因此针对单体蛋白的基础研究有助于对这一体系的进一步探索,从而更好地指导实践生产。该文着重于介绍高压处理对肌球蛋白凝胶形成过程机理的研究进展和存在的技术限制以及对未来的展望。

肌肉盐溶蛋白质凝胶机理及影响因素研究进展

主要综述了肌肉盐溶蛋白质凝胶形成机理及影响凝胶特性的因素,并对其发展前景进行了展望,加深了对蛋白质凝胶行为的认识,以期为肉制品加工生产实践提供理论依据和技术支持。

不同pH下低甲酯苹果果胶凝胶模型建立及基于流变学的凝胶机理分析

【目的】采用柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液制备不同pH的低甲酯苹果果胶(LMP)凝胶,建立凝胶强度及破裂强度的数学模型,并依据流变学测定的储存剪切模量及损耗剪切模量解释不同pH范围的凝胶机理,为低甲酯苹果果胶在不同pH环境中的应用提供参考。【方法】采用质构仪测定LMP凝胶的凝胶强度及破裂强度,采用Mate lab 10.0模拟建立数学模型。利用流变仪在1 Hz条件下测定凝胶的储存剪切模量及损耗剪切模量。结合储存剪切模量与损耗剪切模量在图形中的交点寻找溶胶-凝胶转变点,确定形成凝胶的pH范围;依据储存剪切模量与损耗剪切模量在图形中的变化,并结合果胶的结构特征、形成凝胶的作用力分析不同pH下的凝胶机理。【结果】不同pH的LMP凝胶强度及破裂强度模型均遵循多项式规律,在pH 3.50附近凝胶强度达到最佳。pH在1.78—3.10时,依靠半乳糖醛酸未解离羧基基团或羟基间的氢键及甲氧酯基团之间的疏水相互作用,使得溶胶向凝胶转变。同时,随着果胶溶液pH的逐渐增大至3.10时,连续解离的羧基负离子与钙离子间逐渐形成钙桥,几种作用力的共同作用使得凝胶强度随着pH的增加而增大。储存弹性模量增加较为明显,凝胶强度增加到21.19 g,但由于连续解离的羧基负离子达不到形成稳定蛋壳结构所需要的量,凝胶质地偏软,凝胶形态不稳定;pH为3.10—4.20时,连续解离的羧基负离子的量达到最佳量,满足了与Ca^(2+)间形成稳定的钙桥作用的所需量,凝胶趋于稳定,达到22.00 g左右,此状态下的凝胶弹性较好,凝胶稳定;pH为4.20—6.62时,由于pH的升高导致果胶分子间静电排斥逐渐加强,果胶发生解聚,无法形成钙桥,溶胶凝胶转变点消失,逐渐不能形成凝胶。【结论】LMP形成凝胶的pH范围为1.78-6.30。凝胶在pH为1.78—3.10时,果胶可在强酸性条件下形成凝胶,适用于对酸度要求较高的食品及药品中;pH为3.10—4.20时,凝胶强度最佳,凝胶最稳定,可满足对食品胶凝质地要求较高的食品。

丝素蛋白水凝胶的凝胶机理及改性方法研究进展

水凝胶材料由于具备与人体软组织相似的特性而极具医用价值。以丝素蛋白为原料,采用有机溶剂诱导法可将丝素蛋白的凝胶时间由数天缩短到数小时;用碳化二亚胺（EDC）作活化交联剂制备的丝素/胶原复合水凝胶其储存模量可达10k Pa;通过酶催化作用交联形成的丝素蛋白水凝胶植入动物体内后,兼具良好的组织相容性与可生物降解性。本文首先阐述丝素蛋白水凝胶的凝胶机理,然后系统介绍了国内外多种丝素蛋白水凝胶的制备与改性方法及其基础原理,分析了丝素蛋白水凝胶作为新型生物材料在未来的临床医学应用中具有的巨大潜力,并提出了今后该领域需要攻克的基础理论问题与产品临床应用需要解决的技术问题。

Curdlan凝胶机理研究进展

Curdlan(中文名可得然胶或卡德兰胶)是一种新型的具有独特性质的微生物多糖,它是由葡萄糖形成的单一线性的同多糖,属于β-1,3-葡聚糖家族中较为特殊的一种。Curdlan具有水不溶性和高稳定性,而其能够在加热条件下形成高强度热不可逆凝胶的特性使其在食品行业具有广泛的应用价值。目前本文综述了Curdlan的凝胶机理及与凝胶强度相关的一些主要因素。从根本上说,Curdlan的凝胶特性取决于其平均分子聚合度。Curdlan凝胶是其内部分子体系发生一定的变化,在一定温度条件下形成相应的组织结构及相互作用的表观现象,而影响这一表观现象发生的最主要因素是温度。另外,其他一些因素如Curdlan的浓度、加热时间等也对凝胶强度有一定的影响。随着Curdlan浓度的增加、加热时间的延长,它的凝胶强度均得到显著地提高。

食品胶体的凝胶机理及协同作用研究进展

食品胶在食品工业的发展中是不可或缺的,随着国内外近几十年来食品胶的发展,其在大量的加工食品中的重要性与日俱增,对进一步提高食品的感官品质和质量,使人们饮食生活更丰富,在食品的加工过程中加入食品胶体是有必要的。

蛋白添加剂增强肉制品凝胶性研究进展

凝胶性作为肉类食品的重要特性之一,是影响肉制品外观、风味、质构的重要因素,增强肉制品的凝胶性对于改善肉制品的工艺和品质具有重要意义。肉制品加工中蛋白质形成聚集体的含量、结构、聚集速率等都会影响肉制品的凝胶性,而蛋白质添加剂可在一定程度上替代肌原纤维蛋白的凝胶和乳化作用,优化产品的感官和营养特性,并降低成本,成为肉制品研发和工艺优化的研究热点。本文对肌原纤维蛋白凝胶形成机理的研究进行汇总,并综述目前主要蛋白添加剂的性质和应用,以及蛋白添加剂与多糖胶体、酶制剂、磷酸盐进行复配增强肉制品凝胶性的研究进展,为凝胶肉制品的提质增效提供参考。

钾离子对罗望子胶/κ-卡拉胶复合凝胶特性的影响及机理分析

为探究K+对罗望子胶/κ-卡拉胶复合凝胶的特性及机理的影响,本文采用流变学、质构分析、微观结构和红外光谱四种方法,对不同K+添加量的复合凝胶的性能和结构进行研究。流变学结果显示,K+的添加使凝胶体系的模量升高,柔量和总形变量降低,K+添加量增至15mmol/L时,表观粘度达到最高值2690Pa·s;质构分析结果显示随K+添加量的增大,凝胶体系强度和硬度增大,但弹性和内聚性相对减少;而红外光谱和微观结构证明了K+可以促进两种凝胶体系之间的相互作用,使凝胶孔隙趋于致密均匀,在K+添加量15mmol/L时孔径间壁最为规则结实。结果表明,K+的添加能够使凝胶体系表现较好的粘弹性和抗变形性,使网状结构更加紧密,为罗望子胶和κ-卡拉胶的复配应用提供了理论参考。

湿法糖基化改性对蛋清蛋白凝胶特性及微观结构的影响

以蛋清蛋白(Egg White Protein,EWP)为主要原料,研究低聚半乳糖(Galactooligosaccharides,GOS)改性对蛋清蛋白凝胶性能的影响,并探讨其凝胶机理。首先研究了GOS添加量及热诱导条件对复合凝胶硬度和弹性的影响,然后通过低场核磁、流变仪、傅里叶红外光谱、扫描电镜等手段对复合凝胶的色差、保水性、流变特性、分子间作用力及微观结构进行分析,探究糖基化改性提高EWP凝胶特性机理。结果表明,GOS添加量及热诱导条件能够显著(P<0.05)影响复合凝胶的质构特性,与EWP凝胶相比,在最佳条件下制得的复合凝胶硬度和弹性分别增加68.30%和15.05%,白度下降23.37%,保水性增加27.54%。EWP经糖基化改性后,疏水相互作用及二硫键贡献增强,GOS碳氧双键与EWP伯氨基发生共价交联,使凝胶的微观结构更加致密、保水性更强。本研究为蛋清蛋白湿法糖基化改性的制备及应用提供理论基础。

超高压对草鱼鱼糜凝胶特性的影响及其机理初探

本实验以草鱼鱼糜为原料,研究不同的超高压处理（100~500MPa/15~60min）对其凝胶特性的影响,并与热处理进行对比,同时探讨其凝胶机理。结果表明,超高压处理能很好地改善草鱼鱼糜的凝胶特性,在400MPa压力以上时,其质构指标如凝胶强度、弹性、内聚性、回复性均显著高于热处理样品,且形成的凝胶质地致密均匀,白度和亮度值高,而硬度比热处理样品低。超高压处理样品的TCA-可溶性肽含量低于热处理凝胶,表明压力可抑制引起鱼糜凝胶劣化的内源性蛋白酶的活性,且压力越大对酶活的抑制越大;但其溶解度高于热处理凝胶,表明压力也会使其内源性转谷氨酰胺酶活性降低,不利于形成ε-（γ-谷氨酰）赖氨酸键。SDS-PAGE显示,超高压处理样品的大分子蛋白（MW〉200ku）的出现可能是肌球蛋白分子通过二硫键等共价键聚集形成的。结果说明,与热处理对比,超高压处理有利于形成凝胶弹性好、色泽佳、质地柔软的鱼糜凝胶,且与热处理凝胶形成机理有所不同。

亲水胶体对蛋清热凝胶特性影响的研究进展

蛋清受热后具有良好的胶凝性。工业化食品生产中,比如鱼糜制品、面制品的加工中会加入蛋清或经干燥加工而成的蛋清粉改善产品的口感,从而对蛋清凝胶特性提出了更高的要求。亲水胶体作为多糖和蛋白质聚合物,已经被广泛应用于大豆分离蛋白和肌原纤维蛋白的改性研究,其良好的增稠性对蛋白质的凝胶特性有着促进作用。不同种类的亲水胶体对蛋清凝胶特性有着差异性影响。该文阐述了蛋清的凝胶机理,梳理了影响蛋清凝胶特性的关键因素,探讨了不同亲水胶体对蛋清凝胶特性的作用机理,为提高蛋清凝胶特性提供理论参考,并提出未来的研究方向。

增稠剂促进酸奶凝胶的机理及应用研究进展

酸奶营养美味,深受消费者喜爱,但凝胶强度低一直是困扰酸奶行业发展的难题。添加增稠剂能提高食品的黏度、保持体系的相对稳定性,对酸奶的稠度、质地及口感具有显著的改善作用。了解增稠剂的凝胶机理及其对酸奶凝胶特性的影响,对研究酸奶结构的形成和稳定具有重要意义。该文介绍了酸奶中常见的增稠剂及其促进酸奶凝胶的作用机理,综述了增稠剂在改善酸奶品质中的应用,展望了酸奶增稠剂的发展方向,以期为提高酸奶凝胶特性提供理论参考。

有机酯加速碱性酚醛树脂凝胶反应机理的研究

通过对凝胶时间的测定和红外光谱分析 ,研究了在室温和强碱性条件下 ,有机酯加速酚醛树脂的固化反应机理 .结果表明 :强碱性条件下 ,有机酯对甲阶酚醛树脂凝胶固化的促进作用 ,是通过快速促进树脂分子生成活性中间体亚甲基醌来实现的 ;同时伴有酚羟基的醚化反应 .有机酯分子中羰基碳原子的电正性越大、空间位阻越小 ;羟甲基含量越高 。

低甲氧基果胶的胶凝机理及防止预凝胶形成的措施

对低甲氧基果胶的胶凝机理及影响胶凝的主要因素———pH值、可溶性固形物含量、钙离子浓度进行了探讨 ,并针对低甲氧基果胶应用中产生的降低产品质量的预凝胶问题进行了讨论 ,为分析低甲氧基果胶应用中的问题提供了依据 ,并提出了一些防止预凝胶形成的措施。

铁皮石斛多糖的凝胶特性表征

为探究不同因素对铁皮石斛多糖凝胶特性的影响,研究多糖浓度、成胶温度、碱和离子对铁皮石斛多糖凝胶特性、持水性、乙酰基含量等的影响,通过差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对多糖的性质进行表征。结果表明,多糖质量浓度从5 mg/mL增加到25 mg/mL时,其凝胶强度从70.87 g增加到206.39 g,持水性从78.52%增加到94.25%;在温度达到40℃时,凝胶强度达到最大为129.29 g,对应的持水性也最大为90.58%;随着不同碱(NaOH、Na_(2)CO_(3)、KOH、K_(2)CO_(3))质量浓度的升高,凝胶强度均先持续增加后降低,凝胶的持水性均逐渐降低,在同等碱添加量条件下,形成的凝胶强度大小顺序为Na_(2)CO_(3)>K_(2)CO_(3)>NaOH>KOH;电解质方面,钠离子可以提高凝胶的强度和持水性,而尿素会显著降低凝胶的强度和持水性。FTIR图谱表明:乙酰基的吸收峰强度随Na_(2)CO_(3)添加量的升高而降低。多糖的脱乙酰程度与碱含量有关。XRD结果表明:其衍射峰强度与碱的添加量有关,表现为碱添加量越高,衍射峰越强。DSC结果表明:随着碱量的增多,水吸收峰的峰值温度升高,峰的热焓值增大。凝胶形成机理可能与乙酰基的水解促进多糖分子间的相互作用有关。

煤矸石质硅铝基材料胶凝机理的研究

系统地开展了利用低温煅烧煤矸石为主要原料制备早期强度高、水化热低且具有良好固土特性的硅铝基胶凝材料的基础研究。采用结构分析的方法,运用高分辨固体核磁共振、液体核磁共振和红外光谱等分析手段研究了煤矸石和高岭石在煅烧、碱介质中溶出和胶凝过程中硅、铝配位的变化,结合其胶凝产物的物相、形貌和水化热,从结构、配位和物相转变的角度来研究煤矸石质硅铝基胶凝材料胶凝机理。揭示了煤矸石的煅烧过程就是铝氧八面体中铝的四配位转化以及铝氧四面体和硅氧四面体解聚过程的重要规律,其中铝氧八面体中铝的四配位转化是煤矸石产生胶凝活性的本源。证明了煤矸石和高岭石在煅烧过程中铝配位的变化与地质界Thompson定律相吻合。比较研究了煤矸石和高岭石的活性与其结构之间的关系,发现低于900℃煅烧煤矸石的红外光谱中,560cm-1附近吸收峰的强度与Si、Al离子的溶出量具有正相关性;五配位铝是偏高岭石具有高活性的主要原因。证明了由于一价和二价阳离子的存在,以高岭石为主要矿物的煤矸石在煅烧过程中没有出现五配位铝。通过对硅铝质物料Si2p、Al2p和O1s结合能与其胶凝材料力学性能之间关系的研究,提出用硅、铝电子结合能评价硅铝物料胶凝活性的新方法。深入研究了不同介质条件下煅烧煤矸石的溶出特性及其胶凝机理。研究表明:煅烧煤矸石在碱性溶液中是以单聚体硅酸根离子和单聚体铝酸根离子的形式溶出;(HO)3SiO-和Al(OH)4-的溶出证明硅铝基胶凝材料反应初期是硅氧四面体和铝氧四面体的再解聚过程,体现在反应后,27Al和29SiNMR谱的共振峰向低场偏移;以硅酸钾为溶出介质,煅烧煤矸石溶出渣29SiMASNMR谱中-97.36×10-6共振峰的出现揭示了硅铝基胶凝材料胶凝过程中原位键合的作用;随着反应的进行,27Al和29SiNMR共振峰都向高场偏移,表眀胶凝过程中与中心铝原子在次级配位圈上直接连接[SiO4]四面体数量增多以及反应产物中硅氧四面体聚合度的增加。根据胶凝过程中硅、铝配位的变化,提出了硅铝基胶凝材料原位键合的反应机理,并将胶凝过程概括为解聚过程、胶结过程、原位键合过程和缩聚过程。