【摘 要】
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酪蛋白（Casein,CAS）是一种营养价值丰富,具有优良的生物相容性等特性,常作为食品工业的原料,尤其在食品胶体领域具有巨大的应用前景,但是,CAS存在溶解度低、酸性环境或者离子环境易沉降等缺陷,这限制了其在食品活性物质输送中的应用范围。本文以酪蛋白为基质,分别利用蛋白质-多糖间共价交互作用和物理静电相互作用,制备了两种性能改善的酪蛋白基功能化产物,并将其运用在水包油乳液和姜黄素输送载体上。利用
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酪蛋白（Casein,CAS）是一种营养价值丰富,具有优良的生物相容性等特性,常作为食品工业的原料,尤其在食品胶体领域具有巨大的应用前景,但是,CAS存在溶解度低、酸性环境或者离子环境易沉降等缺陷,这限制了其在食品活性物质输送中的应用范围。本文以酪蛋白为基质,分别利用蛋白质-多糖间共价交互作用和物理静电相互作用,制备了两种性能改善的酪蛋白基功能化产物,并将其运用在水包油乳液和姜黄素输送载体上。利用共价交互作用,制备酪蛋白-可溶性大豆多糖交联产物,探究其结构、乳化性和溶解性等理化性质并进行乳液初步应用。利用物理静电相互作用,将酪蛋白与不同酯化度的果胶（Pectin,MP）共混,通过酸性滴定制备可溶性复合物,探究了果胶酯化度和蛋白多糖的质量比对复合体系相行为的影响,同时利用分子动力学模拟进行复合体系作用力和稳定性分析,并初步应用于姜黄素的输送体系的构建,探究酪蛋白与果胶最优反应条件下对姜黄素结构特性、释放特性和体外消化特性等的影响。主要结论如下:（1）利用转谷氨酰胺酶（Transglutaminase,TGase）催化CAS和大豆多糖（SSPS）发生糖基化反应,通过各理化指标测定、傅里叶变换红外光谱分析、内源荧光光谱分析、扫描电子显微镜观察以及十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,研究交联产物的理化性质和结构性能的变化。结果表明:在CAS与SSPS质量比为1∶1、TGase添加量为5 U/g时,糖基化反应程度较高,其中褐变指数为0.542,中间产物含量为0.907,接枝度达到19.9%;交联产物的理化性质较单一CAS得到改善,其中溶解度由47.2%增加至67.0%,乳化活性从116 m~2/g升高为123 m~2/g,乳化稳定性由16.9 min升至37.6 min;电泳和红外结果表明SSPS成功接枝在CAS上;内源荧光光谱结果表明交联反应的程度以及交联产物中蛋白结构变化;扫描电镜观察结果表明交联产物呈现非均匀的、疏松多孔的混合网络结构;将CAS-SSPS交联产物用于制备水包油乳液,其物理稳定性实验结果表明,交联产物乳液液滴较单一CAS乳液液滴具有更高的表面电荷和更强的空间位阻,因而其可以抵抗不同环境因素。（2）基于酪蛋白和果胶的静电复配合物的物理化学性质和作用机理。利用浊度、ζ-电位来表示果胶酯化度、p H和蛋白-多糖质量比对复合状态的影响,并通过分子动力学模拟进行二者作用力分析,利用溶解度测定,红外光谱和荧光光谱探究蛋白多糖复合体系的理化性质和结构性能的变化。结果表明:向酪蛋白中加入果胶后,浊度分布曲线向左倾斜,有效的降低酪蛋白在等点电处的聚集,酪蛋白与MP67%复合后最大提升酪蛋白在等电点处的溶解性,从4.18%提升至31.8%;当酪蛋白与MP67%、MP47%、MP41%和MP36%络合时,分别在5:1、4:1、4:1和4:1时达到OD峰;荧光光谱和红外的结果显示二者发生相互作用,其中复合体系荧光强度随着p H降低而逐渐降低,且峰值波长出现轻微的蓝移（1～5 nm）;分子动力学模拟的结果显示,静电相互作用力主导了酪蛋白和果胶之间的结合,其中酪蛋白-MP67%体系的静电作用强于酪蛋白-MP36%复合体系,酪蛋白-MP67%的复合体系更稳定。（3）本研究系统地探究酪蛋白和MP67%（5:1）在酸性（p H 5.0）和中性（p H 7.0）条件下形成可溶性复合物作为姜黄素输送载体的潜能,通过体外释放和模拟体外消化体现姜黄素的释放性能以及体内生物利用率的变化,差示扫描量热分析和热稳定测定分析复合物的热性能,红外光谱、荧光光谱和扫描电子显微镜探究酪蛋白-姜黄素-果胶复合物的结构性能。结果表明:当p H为5时,姜黄素的荷载率最大为96.0%,负载容量达到4.80μg/mg;稳定性提高,其中在24 h后的释放率最低仅为34.3%;热稳定性增加,加热3 h后的保留率最高为58.3%,蛋白质热流峰值温度从117℃升至138℃;姜黄素的生物可利用率显著提高,从31.6%提升至79.1%,可显著降低姜黄素的降解速率;红外和荧光光谱结果说明酪蛋白-姜黄素-果胶在p H为5.0时形成可溶性复合物;扫描电镜结果显示复合物-III表面呈现出连续的,无裂缝、孔隙或断裂,更加紧致的凸起结构。
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