果酒中蛋白质、多糖、多酚的相互作用及其澄清初步研究.pdfVIP

中文摘要 摘 要 果酒是一种以果汁或者水果为原料，经独特的发酵方式和工艺技术制备的一 种低酒精度的饮料酒。其含有人体生命活动和新陈代谢最基本的必需营养物质： 丰富的维生素、矿物质、氨基酸等，其中醇类、脂类等营养成分不仅对果酒的风 味有影响，还对人体有着一定的营养供给。 本论文以明胶、果胶、单宁为代表，分别研究蛋白质与多糖、蛋白质与多酚 之间的相互作用，试图深入探讨果酒浑浊的原因和机理；通过前人和自己的研究 合成以蛋白质吸附为主具有吸附多种物质能力的壳聚糖/ 氧化石墨烯/ 海藻酸钠 （CS-GO-SA）吸附材料，采用SEM、FTIR 、XRD 表征方法对所合材料进行形貌 和结构分析，以BSA 和Cu2+为吸附对象研究其吸附效果、吸附机理和建立相关吸 附模型判断该材料是否适用于实际酒样和预测其澄清效果；通过前文实验证明该 材料的可行性并用于实际果酒中进行澄清优化实验，具体的研究内容如下： ① 以明胶和果胶为代表，通过浊度测定、动态光散射技术、流体性质分析、 等温滴定量热法（ITC ）研究两者之间的相互作用。研究结果表明：明胶/果胶复合 溶液中两者比例会影响复合物的生成且溶液 pH 越靠近两者等电点复合溶液浊度 越大，低浓度盐离子会促进明胶与果胶相互作用，高浓度盐离子则相反；明胶/果 胶复合溶液为非牛顿流体，具有剪切变稀现象，在震荡情况下明胶/果胶复合物结 构遭到破坏，通过等温滴定量热法证实明胶与果胶主要以静电相互作用为主 （△H=-10.84±1.44 cal/moL＜0，△S=4.15 cal/moL/deg ＞0 ），为放热过程（△G＜0 ）。 ② 以明胶和单宁为代表研究蛋白质与多酚之间的相互作用，发现明胶/单宁复 合物的紫外吸收峰在280 nm 和234 nm 处，推测两者之间由氢键起作用；浊度测 定表明明胶/单宁复合溶液在pH=5、两者比例为1:1 时浊度最大（形成络合物最多）， 两者之间的络合反应为可逆反应受到温度影响；明胶/单宁复合溶液属于非牛顿流 体，其粘度随着剪切速率增加而减小，震荡环境下会破坏形成的复合物结构；通 过等温滴定可知两者之间的相互作用主要为氢键和范德华力 （△H=-6.37± 1.415 cal/moL＜0，△S=-0.12 cal/moL/deg ＜0 ），且为放热过程（△G＜0 ）。 ③ 总结前人研究和前文实验发现蛋白质为果酒浑浊的一个重要原因 （与果酒 中多酚、糖类等物质形成复合物且其结构在外力震荡下遭到破坏），去除蛋白质 不会对果酒风味造成重大影响。因此合成以蛋白质吸附为主具有多种物质吸附能 力的壳聚糖/氧化石墨烯/海藻酸钠吸附材料（以下简称CS-GO-SA），通过SEM 、 FTIR 、XRD 等表征方法对其进行形貌和结构分析，在震荡环境下以牛血清蛋白 （BSA ）和 Cu2+为吸附对象探究其吸附机理、效果并建立吸附模型判断分析所合 I 重庆大学硕士学位论文 材料是否适用于实际酒样和预测其澄清效果，其研究结果表明：在最佳吸附条件 下BSA 吸附量：740.7 mg/g ；Cu2+ 吸附量：246.775 mg/g ，两者的吸附行为都符合 Lanmguir 吸附等温线模型和一级动力学模型且吸附过程为放热，CS-GO-SA 的吸 附方式主要为单层均一吸附，受物理因素影响，这与现有果酒澄清剂的吸附方式 和机理类似，说明该材料适用于果酒澄清，其良好的吸附效果和吸附多样性也让 我们推测该材料对果酒有更好的澄清效果。 ④ 通过前文研究将CS-GO-SA 材料用于实际果酒澄清，获得最佳澄清条件为： CS-GO-SA 材料0.55 mg/mL 、时间65 min 、温度41 ℃、pH=4.2，果酒浊度降低为 1.762 NTU ；通过响应面优化发现pH 和CS-GO-SA 材料的用量对果酒澄清影响最 大，且 CS-GO-SA 材料具有良好重复使用性，对果酒澄清后可以使酒体保持一段 时间的稳定。 关键词：果酒；明胶；果胶；单宁；吸附澄清 II 英文摘要