研究蛋白质凝聚凝胶的技术进展.pdf

2010年1月 中国粮油学报 V01．25，No．1 ChineseCerealsandOilsAssociation Jan．2010 ofthe 第25卷第1期 Journal 研究蛋白质凝聚凝胶的技术进展 芦 鑫 程永强 李里特 (中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083) 摘要 由于蛋白质形成的凝胶会影响食品的质构和品质，所以研究蛋白质凝胶对于食品科学有极其重 要的意义。然而。蛋白质形成凝胶的机理过于复杂，需要更先进的技术来研究。介绍了用于蛋白质凝胶研究 胶的方法如动态流变仪和扫描电子显微镜(SEM)相比，这些新方法简化了样品的预处理，有实现在线测定的 可能。由于样品处于天然状态，所以反映的信息更具有真实性，加上高分辨率，可以实现蛋白形成凝胶过程分 子水平的可视化。因此，采用以上的新技术可以为研究蛋白凝胶的形成提供更多的信息。 ‘ DWS 关键词AFM CSLM蛋白凝胶 中图分类号：TS201．2文献标识码：A 凝聚和凝胶过程对食品加工起着重要的作用， 真实的凝胶形成信息。尽管采用动态流变仪、显微 它们能形成食品所需要的质构，也会带来不需要的 镜和动态光散射技术可以分析凝胶形成过程，但是 沉淀或是分层现象。因此，研究胶体形成的特性对 这些方法主要通过分析凝聚发生过程时粒子尺寸或 于稳定和形成食品所需结构十分重要，并且通过控 是弹性模量G’的变化来进行研究M棚J，通常需要复 制凝胶反应优化食品加工过程，提高食品品质。 杂繁琐的样品前处理过程，如稀释、机械变形、干燥、 对于食品体系的凝胶和凝聚已经有了深入的研 冻于等，这些处理会破坏易破碎的弱凝胶，影响亚稳 究，但凝聚凝胶现象还鲜有报道。因为研究凝胶过 定体系。因此，保持体系接近原始天然状态对于考 程有以下困难：首先，蛋白和多糖是大分子，三维结 察物理化学因素对于凝胶最终质构的影响十分重 构描述和定量困难。其次，凝胶过程是一个复杂的 要。理想的分析方法应该是非破坏性的、非干扰性 反应体系¨】。例如，球蛋白的凝胶过程，通常分为蛋 的技术，可以让样品处于天然状态下测定，从而获得 白分子展开，解聚和聚合，凝聚旧’的步骤。在热变性 处于软凝胶状态下，凝胶相互作用的信息¨…。 的过程中，天然蛋白分子伸展，暴露出功能性基团 伴随科技的发展，一些新的非破坏性的技术应 (如巯基和疏水基团)。随后，为了降低体系的能量， 用于蛋白质凝胶和凝聚的研究中。文章论述了原子 蛋白通过形成二硫键或疏水相互作用发生凝聚p。41。 当蛋白浓度高于形成凝胶的临界点时，凝聚继续发 光波谱(DWS)用于食品蛋白质凝聚凝胶的研究。在 展形成凝胶结构。在整个反应过程中，最终的凝胶 我国，虽然原子力显微镜已经广泛用于多糖结构的 和凝聚体的结构受环境因素影响(蛋白浓度、pH、离 研究¨卜13J，但是用于蛋白质凝胶和凝聚的研究报道 子强度、温度等)很大。食品是个复杂的体系，一些 还很少。 成分会影响蛋白凝聚凝胶的过程如蛋白一蛋白的相 互作用，通过改变二硫键形成、疏水相互作用、氢键 1 AFM用于蛋白质凝聚凝胶 或是范德华力，改变形成凝胶体的凝胶特性”1。 AFM起源于隧道扫描显微镜技术，它广泛应用 此外，采用传统的分析手段难以获得更加深入 于生物、物质结构、分子生物学等领域。AFM用于食