非水相美拉德反应提高乳清蛋白功能性研究
摘要：在近几年，许多科学工作者在不使用化学试剂的一定条件下, 通过控制美拉德反应, 归纳总结了蛋白质—多糖共价物的制备方法及其共价物的功能性质。 美拉德反应主要指还原糖与氨基酸、蛋白质之间发生的复杂反应,它与食品的加工、疾病的生理过程等都有非常重要的关系。本实验通过将DES与乳清分离蛋白结合，增加乳清分离蛋白的糖基化程度，通过控制DES与乳清分离蛋白比例、反应温度和时间、pH值，检测美拉德反应后的溶液的透光率，OPA法检测，检测结果表明： DES与乳清分离蛋白在质量比为2:5时，在85 ℃下，反应2 h,溶液体系最稳定，且糖基化程度最高。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验材料 2
1.1.1 原料和主要试剂 2
1.1.2 仪器和设备 3
1.2 试验方法 3
1.2.1 DES的制备3
1.2.2 DES与乳清分离蛋白样品的制备4
1.2.3 DES与乳清分离蛋白的美拉德反应5
2 结果与讨论 5
2.1 DES制备方法的确定5
2.2 DES与乳清分离蛋白(WPI)美拉德反应5
2.2.1 不同质量DES对美拉德反应的影6
2.2.2 不同温度和时间对美拉德反应的影响8
3总结 9
致谢 10
参考文献10
非水相美拉德反应提高乳清蛋白功能性研究
引言
低共熔溶剂(DES)通常是由一定化学计量比的季铵盐和氢键给体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)组合而成的低共熔混合物。由于低共熔溶剂的合成原料均为很常见的化合物，来源丰富且价格低廉，因此，低共熔溶剂有望实现大规模工业化生产。
乳清分离蛋白（WPI）是干酪生产的过程中产生的副产品，经过特殊的工艺浓缩精制而得到的一种蛋白质，它不仅仅容易消化，并且还有非常高的代谢效率，从而使得蛋白质具有很高的生物利用价值。同时乳清分离蛋白还含有多种多样的生物活性物质，因此具有很高的功能特
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
性和营养价值。
随着我们研究WPI生理功能的深入，已经发现了WPI对人体的健康具有多种改善功能和提高作用[1]。WPI作为干酪和干酪素等乳制品的加工副产物，来源很广泛，而且价格相当低廉，WPI含有多种人体所需的必需氨基酸，是一种营养非常丰富的全价蛋白，相当适合作为食品的基料。并且，由于WPI的生物活性和营养功能，如今已经受到大部分人们的广泛认可，在食品、医疗、保健、饲料等行业也都有着相当广泛的应用。
但是WPI的某些不良特性极大的限制了它的应用范围，比如WPI的热稳定性比其他蛋白质都低一些，而且在蛋白质发生变性以后，它的功能特性也会随之而降低。与此同时，WPI含有一定量的过敏蛋白原，对病人和儿童较易引起过敏反应，这样很大程度上制约和限制了WPI的利用。所以，加强和改善乳清蛋白的理化性质，扩大其在食品及其他领域的应用，成为了国内外科学家们研究的热点。
WPI的主要功能特性有以下几个方面:(1)溶解性 (2)起泡性 (3)乳化性 (4)涂层性 (5)胶凝性[2] 。乳清蛋白在食品中应用于[3]：(1)酸奶(2)干酪(3) 冰淇淋[4] (4) 焙烤食品[5] (5) 肉类质品[6][7] (6) 功能食品[8] (7) 配方食品[9]
基于Maillard反应机理的蛋白质糖基化,是指通过糖与蛋白质的a或ε氨基共价连接而形成糖基化蛋白的过程,属于蛋白质的化学改性范畴。Maillard反应又称非酶褐变(Nonenzymatic Browning),是由法国生物化学家 Louis Camille Maillard 在 1912 年发现,1953年John Hodge等正式命名此反应为Maillard反应。反应历程可分为三个阶段,即反应初期、中期和末期[1012]。
蛋白质糖基化的方法主要有两种,包括干热方法[13]和湿热方法。近年来还出现了有机溶剂湿热法、微波辅助湿热法等其他糖基化方法[1416]。
近几年的研究表明,糖基化的作用可以有效的改善WPI的功能特性。国外利用糖基化共价修饰技术改善WPI的功能性质方面的研究较早,Kitabatake等人以葡萄糖酸和60α半乳糖D葡萄糖酸作为糖基的供体,对β乳球蛋白进行糖基化反应,结果表明合成的糖基化蛋白在天然β乳球蛋白的等电点pH值时,其溶解度有明显的增加,而且随着糖基化程度的提高,糖基化蛋白的热稳定性逐渐提高[17]，但未对其它的功能特性(如乳化、凝胶特性等)进行深入的研究。
在国内，也有一些学者对WPI的糖基化产物进行了一定的研究。中国农业大学食品科学与营养工程学院布冠好等人对乳清蛋白壳聚糖复合物的功能特性进行了一系列的研究,指出复合物的溶解性,热稳定性及乳化性质在一定的H离子浓度下,一定的盐离子浓度下和乳清分离蛋白相比有一定程度的提高[18]郑結等研究表明乳清蛋白葡萄糖糖基化产物的溶解性和热稳定性明显改善；刘春波等经研究发现糖基化反应能够明显改善WPI乳糖复合物的乳化性和乳化稳定性以上研究表明,糖基化反应可以改善WPI的一些功能特性,如:溶解性、乳化性、热稳定性等性质。但对于糖基化产物的抗氧化性质研究较少,且不同种类糖的WPI糖基化产物的抗氧化性质并未有系统的研究。
1材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料和主要试剂
乳清分离蛋白 济宁佰一化工有限公司
氯化胆碱 上海阿拉丁生化科技股份有限公司
果糖 南京奥多福尼生物科技有限公司
氯化钠(分析纯) 南京化学试剂股份有限公司
浓盐酸(分析纯) 南京化学试剂股份有限公司
氢氧化钠 南京化学试剂股份有限公司
邻苯二甲醛 上海阿拉丁生化科技股份有限公司
甲醇(分析纯) 广东光华科技股份有限公司
1.1.2 仪器和设备
电子天平 凯丰集团有限公司
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 试验材料 2
1.1.1 原料和主要试剂 2
1.1.2 仪器和设备 3
1.2 试验方法 3
1.2.1 DES的制备3
1.2.2 DES与乳清分离蛋白样品的制备4
1.2.3 DES与乳清分离蛋白的美拉德反应5
2 结果与讨论 5
2.1 DES制备方法的确定5
2.2 DES与乳清分离蛋白(WPI)美拉德反应5
2.2.1 不同质量DES对美拉德反应的影6
2.2.2 不同温度和时间对美拉德反应的影响8
3总结 9
致谢 10
参考文献10
非水相美拉德反应提高乳清蛋白功能性研究
引言
低共熔溶剂(DES)通常是由一定化学计量比的季铵盐和氢键给体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)组合而成的低共熔混合物。由于低共熔溶剂的合成原料均为很常见的化合物，来源丰富且价格低廉，因此，低共熔溶剂有望实现大规模工业化生产。
乳清分离蛋白（WPI）是干酪生产的过程中产生的副产品，经过特殊的工艺浓缩精制而得到的一种蛋白质，它不仅仅容易消化，并且还有非常高的代谢效率，从而使得蛋白质具有很高的生物利用价值。同时乳清分离蛋白还含有多种多样的生物活性物质，因此具有很高的功能特
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性和营养价值。
随着我们研究WPI生理功能的深入，已经发现了WPI对人体的健康具有多种改善功能和提高作用[1]。WPI作为干酪和干酪素等乳制品的加工副产物，来源很广泛，而且价格相当低廉，WPI含有多种人体所需的必需氨基酸，是一种营养非常丰富的全价蛋白，相当适合作为食品的基料。并且，由于WPI的生物活性和营养功能，如今已经受到大部分人们的广泛认可，在食品、医疗、保健、饲料等行业也都有着相当广泛的应用。
但是WPI的某些不良特性极大的限制了它的应用范围，比如WPI的热稳定性比其他蛋白质都低一些，而且在蛋白质发生变性以后，它的功能特性也会随之而降低。与此同时，WPI含有一定量的过敏蛋白原，对病人和儿童较易引起过敏反应，这样很大程度上制约和限制了WPI的利用。所以，加强和改善乳清蛋白的理化性质，扩大其在食品及其他领域的应用，成为了国内外科学家们研究的热点。
WPI的主要功能特性有以下几个方面:(1)溶解性 (2)起泡性 (3)乳化性 (4)涂层性 (5)胶凝性[2] 。乳清蛋白在食品中应用于[3]：(1)酸奶(2)干酪(3) 冰淇淋[4] (4) 焙烤食品[5] (5) 肉类质品[6][7] (6) 功能食品[8] (7) 配方食品[9]
基于Maillard反应机理的蛋白质糖基化,是指通过糖与蛋白质的a或ε氨基共价连接而形成糖基化蛋白的过程,属于蛋白质的化学改性范畴。Maillard反应又称非酶褐变(Nonenzymatic Browning),是由法国生物化学家 Louis Camille Maillard 在 1912 年发现,1953年John Hodge等正式命名此反应为Maillard反应。反应历程可分为三个阶段,即反应初期、中期和末期[1012]。
蛋白质糖基化的方法主要有两种,包括干热方法[13]和湿热方法。近年来还出现了有机溶剂湿热法、微波辅助湿热法等其他糖基化方法[1416]。
近几年的研究表明,糖基化的作用可以有效的改善WPI的功能特性。国外利用糖基化共价修饰技术改善WPI的功能性质方面的研究较早,Kitabatake等人以葡萄糖酸和60α半乳糖D葡萄糖酸作为糖基的供体,对β乳球蛋白进行糖基化反应,结果表明合成的糖基化蛋白在天然β乳球蛋白的等电点pH值时,其溶解度有明显的增加,而且随着糖基化程度的提高,糖基化蛋白的热稳定性逐渐提高[17]，但未对其它的功能特性(如乳化、凝胶特性等)进行深入的研究。
在国内，也有一些学者对WPI的糖基化产物进行了一定的研究。中国农业大学食品科学与营养工程学院布冠好等人对乳清蛋白壳聚糖复合物的功能特性进行了一系列的研究,指出复合物的溶解性,热稳定性及乳化性质在一定的H离子浓度下,一定的盐离子浓度下和乳清分离蛋白相比有一定程度的提高[18]郑結等研究表明乳清蛋白葡萄糖糖基化产物的溶解性和热稳定性明显改善；刘春波等经研究发现糖基化反应能够明显改善WPI乳糖复合物的乳化性和乳化稳定性以上研究表明,糖基化反应可以改善WPI的一些功能特性,如:溶解性、乳化性、热稳定性等性质。但对于糖基化产物的抗氧化性质研究较少,且不同种类糖的WPI糖基化产物的抗氧化性质并未有系统的研究。
1材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料和主要试剂
乳清分离蛋白 济宁佰一化工有限公司
氯化胆碱 上海阿拉丁生化科技股份有限公司
果糖 南京奥多福尼生物科技有限公司
氯化钠(分析纯) 南京化学试剂股份有限公司
浓盐酸(分析纯) 南京化学试剂股份有限公司
氢氧化钠 南京化学试剂股份有限公司
邻苯二甲醛 上海阿拉丁生化科技股份有限公司
甲醇(分析纯) 广东光华科技股份有限公司
1.1.2 仪器和设备
电子天平 凯丰集团有限公司
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