超高压下大豆多糖-壳聚糖复合物形成机制及其功能表征

As a non- thermal, effective and green technology, ultra high pressure (UHP) treatment has been received great attention all over the world. Accumulated studies demonstrated that the physicochemical and functional properties of proteins and polysaccharides could be improved by the UHP treatment, however, there is still no information is available concerning the effect of UHP treatment on functional properties of mixed polysaccharides. Based on the previous studies, this proposal uses two natural polysaccharides, soybean soluble polysaccharides (SSPS) and chitosan (CHI) as raw materials. The FTIR、NMR、DSC、ITC、CLSM、AFM、SEM、TEM will be used to study the rheology properties, molecular structure,crosslinking mode and physicochemical properties of the SSPS/CHI compound under various conditions. This project is conducted to investigate the binding site between two the polysaccharides and illustrate the formation mechanism of SSPS/CHI compound under ultra high pressure. Finally, optimize the operation parameters to obtain multifunctional SSPS/CHI gels. This project is also expected to widen the range of potential application of natural polysaccharides, contribute significantly to the advancement in both the fundamental understanding and practical knowledge of the formation and production of novel food polysaccharides compounds.

超高压技术作为一种非热、有效、绿色的加工技术日益引起各国科研工作者重视。研究表明，超高压对蛋白质、多糖等生物大分子的空间结构及功能特性均有明显的改善，但对应用超高压处理天然多糖混合体系的相关研究尚未见报道。本项目以两种天然多糖-大豆多糖和壳聚糖为研究对象，借助FTIR、NMR、DSC、ITC、CLSM、 AFM、SEM、TEM等现代分析手段，系统研究多糖结构以及超高压处理条件对多糖复合物形成的影响，探讨复合物的流变学特性、微观结构、交联方式以及物理化学特性的变化，探明多糖分子交联方式及相互作用结合位点，揭示超高压下大豆多糖和壳聚糖复合物形成的作用机理。最终以复合物的乳化性、乳化稳定性等为主要指标，筛选大豆多糖和壳聚糖复合物的最佳形成条件，为进一步提高天然多糖使用价值，新型多糖复合物制备提供基础理论基础及数据支持。

项目以大豆多糖和壳聚糖为研究对象，通过系统研究两者在不同浓度、离子强度及pH等环境下所形成溶液的浊度及粒径的变化，探讨了两者在溶液中发生相互作用的驱动力；通过ITC法研究测量了大豆多糖和壳聚糖在溶液中热量的变化，测定两者相互作用的晗变及其结合常数；通过SEM和TEM测定两者在不同浓度及混合比例下微观结构及其流变学特性的变化，揭示多糖分子间相互作用对于食品体系特别是乳状液稳定性的影响机制。研究了超高压处理对两种多糖混合物粒度分布与乳化特性的影响，结果表明超高压处理后，大豆多糖-壳聚糖复合物的乳化稳定性及抗氧化性显著提高。.以大豆多糖、壳聚糖、阿拉伯胶、Capsule淀粉、纯胶2000、HI-CAP 100等胶体为壁材，以紫苏籽油、红曲色素、双歧杆菌为芯材，筛选出适于喷雾干燥法制备高载量紫苏籽油及红曲色素微胶囊的壁材，研究了壁材种类及其浓度对芯材微胶囊特性的影响；研究了壳聚糖等多糖与双歧杆菌相互作用及流变学特征，开展了蛋白-多糖复合物包埋益生菌的新方式探索。.以大豆多糖-壳聚糖复合物为壁材，系统研究了不同大豆多糖-壳聚糖比例、含固量、紫苏籽油载量、芯壁比等对乳状液物理稳定性、粒度分布及电位的影响。结果表明，大豆多糖壳聚糖混合体系中，壳聚糖添加量对体系物理稳定性影响显著，大豆多糖与壳聚糖比例为2:1-4:1之间时，体系物理稳定性良好。