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SDS－PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理（甘氨酸的作用）SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳）是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术。
下面就SDS-PAGE 的基本原理做简单介绍。
SDS－PAGE电泳的基本原理？SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS，SDS能断裂分子内和分子间氢键，破坏蛋白质的二级和三级结构，强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂，蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS 溶液中，与SDS分子按比例结合，形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物，这种复合物由于结合大量的SDS，使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块，从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异，由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，因此在进行电泳时，蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时，蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系，符合下式：logMW=K-bX，式中：MW为分子量，X为迁移率，k、b均为常数，若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图，可获得一条标准曲线，未知蛋白质在相同条件下进行电泳，根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么？①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在，能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合，它们的重量比应该为1∶4 或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度，不是总浓度，而只有在低离子强度的溶液中，SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以，SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低，常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后，蛋白质分子才能被解聚，SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
《高级食品生物化学》期末考试题《高级食品生物化学》期末考试题 A一·名词解释（5个小题，每个2分，共10分）1、生物氧化2、呼吸链3、氧化磷酸化4、P/O比值5、解偶联剂二．选择题（10个小题，每个2分，共20分）1、肝内糖酵解的主要功能是（）A、提供合成材料B、对抗糖异生C、分解戊糖磷酸D、对糖进行有氧氧化以提供能量2、葡萄糖在合成糖元时，每加上1个葡萄糖残基需消耗（）A、7个高能磷酸键B、3个高能磷酸键C、5个高能磷酸键D、6个高能磷酸键3、蛋白质生理价值高低取决于（）A、氨基酸的种类及数量B、必需氨基酸的种类、数量和比例C、必需氨基酸的种类D、必需氨基酸的数量4、下列哪一个既是生酮又是生糖氨基酸（）A、甘氨酸B、亮氨酸C、苯丙氨酸D、丙氨酸5、脱氧核糖核苷酸的主要生成方式是（）A、由二磷酸核苷还原B、由三磷酸核苷还原C、由核糖直接完成还原D、以上说法均不对6、DNA拓扑异构酶的作用是（）A、解开DNA双螺旋使其易于复制B、辨认复制起始点C、稳定双螺旋结构D、使DNA解链旋转时不致缠结7、我们所吃的食物最主要的必须脂肪酸是（）A、亚油酸B、硬脂酸C、软脂酸D、亚麻油酸8、生物合成胆固醇的限速步骤是（）A、羊毛固醇→胆固醇B、2乙酰CoA→3—羟—3—甲基戊二酰CoAC、3—羟—3—甲基戊二酰COA→甲基二羟戊酸D、鲨烯→羊毛固醇9、三羧酸循环中，有一个调节运转的最重要的酶，它是（）A、a－酮戊二酸脱氢酶B、异柠檬酸脱氢酶C、异柠檬酸合成酶D、苹果酸脱氢酶10、Km值得概念是（）A、达到Vmax所需底物的浓度B、是达到1/2Vmax时的底物浓度C、酶一底物复合物的解离常数D、酶在同一反应中Km值随浓度而变化三．判断题（10个小题，每个1分，共10分）( )1．蛋白质是生物大分子，但并不都具有四级结构。
( )2．原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体。
( )3．当底物处于饱和水平时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
食品化学：是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、架构、理化性质、营养和安全性质以及食品在加工、储藏和运销过程中发生的变化及对食品品质和安全性影响的科学。
1.水分活度：食品中水分逸出的程度，可以近似地用食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。
2.吸湿等温线：在恒定温度下，食品水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到水分吸着等温线。
3.滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线很少与解吸等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象（解析过程中试样的水分含量大于回吸过程中的水分含量）。
水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致性被称为滞后现象。
1.焦糖化褐变：糖类物质在没有氨基化合物存在下加热到熔点以上时，会变成黑褐色的色素物质，这作用称为焦糖化褐变。
2.美拉德反应：羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。
又称美拉德反应。
甲壳低聚糖：是一类由N-乙酰-D氨基葡萄糖或D-氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接起来的低聚合度水溶性氨基葡聚糖。
4.转化糖：蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖的混合物，称为转化糖（旋光发生改变）5.预糊化淀粉：由淀粉浆料糊化后及尚未老化前，立即进行滚筒干燥，最终产品即为冷水溶的预糊化淀粉。
特性：易于溶解，似亲水胶体。
6.变性淀粉：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变性淀粉。
过氧化值：表示油脂氧化程度的指标。
按规定方法，用硫代硫酸钠滴定油脂试样中加入碘化钾后的碘量，每公斤油样所需硫代硫酸钠的毫克当量数。
也可用１Ｋg油脂中的活性氧毫摩尔量表示。
2.油脂的可塑性：在一定外力范围内，油脂具有抗变形的能力，在较大外力的作用下，可改变形状的性质，在较小力的作用下不流动，较大力下可流动。
3.油脂的改性：油脂的改性就是借助于物理化学手段，通过对动物、植物油的加工，改变甘油三酸酯的组成和结构，使油脂的物理性质和化学性质发生改变使之适应某种用途。
一、填充题1. 生物产品的分离包括R emoval of insolubles(固液分离)，I solation(浓缩)，Putification(纯化)和P olishing(精制)；2. 发酵液常用的固液分离方法有离心和过滤等；3. 离心设备从形式上可分为管式，套筒式，碟片式等型式；4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜和反渗透膜；5. 多糖基离子交换剂包括葡聚糖离子交换剂和离子交换纤维素两大类；6. 工业上常用的超滤装置有板式，管式，螺旋卷式和中空纤维式；7. 影响吸附的主要因素有吸附剂的性质，温度，溶液PH值，盐浓度吸附物浓度，和吸附剂用量；8. 离子交换树脂由载体，活性基因和可交换离子组成。
9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂；TEMED的作用是增速剂；10 影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度，PH值和温度；11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶，刺激起晶法和晶种起晶法；12.简单地说，离子交换过程实际上只有外部扩散，内部扩散和化学交换反应三步；13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为Q=q。
c/(k+c)；14.反相高效液相色谱的固定相是非极性的，而流动相是极性的；常用的固定相有和C18 C8；常用的流动相有甲醇和乙腈；15.超临界流体的特点是与气体有相似的粘度（扩散系度），与液体有相似的密度；16.离子交换树脂的合成方法有共聚（加聚）和均聚（缩聚）两大类；17.常用的化学细胞破碎方法有渗透压冲击法，增溶法，脂溶法，酶消化法和碱处理法；18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其导电点的不同；19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有 PH梯度和离子强度（（盐）梯度）；20.晶体质量主要指晶体大小，晶体性状和晶体纯度三个方面；21.亲和吸附原理包括吸附质的制备，吸附和洗脱三步；22.根据分离机理的不同，色谱法可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱和凝胶色谱；23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为 1gs=β-KsI ；当保持体系温度，PH值不变，仅改变溶液离子强度进行的盐析操作称为Ks盐析法；当保持离子强度不变，改变温度，PH值进行的盐析操作称为β盐析法；24.蛋白质分离常用的色谱法有金属螯合色谱，共价色谱，离子交换色谱和疏水作用色谱；25.S DS PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是消除各种待分离蛋白的电荷和分子形状差异，而将分子量作为分离的依据；26.常用的蛋白质沉析方法有盐析，等电点沉析和有机溶剂沉析；27.常用的工业絮凝剂有聚丙烯酰胺和聚苯乙烯两大类；28.典型的工业过滤设备有板框式过滤机、真空转鼓过滤机和垂直片式硅藻土过滤机；29.常用离心设备可分为离心沉降和离心过滤两大类；30.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的化学势相等；31.根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附、交换吸附32.影响亲和吸附的因素有配基浓度、空间障碍、载体孔径、微环境和载体与配基结合位点；33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸性~、弱酸性~和中强酸性~；其典型的活性基团分别有磺酸基团次甲基磺酸基团、羧酸基团、磷酸基团次磷酸基团；34.阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性~、弱碱性~和中强碱性~；其典型的活性基团分别有季铵基团、伯铵基团、兼有以上两种基团；35.DEAE Sepharose是阴离子交换树脂，其活性基团是二乙基氨基乙基；36.CM Sepharose是阳离子交换树脂，其活性基团是羧甲基；37.影响离子交换选择性的因素有水合离子半径、离子化合价、溶液PH、离子强度、有机溶剂和交联度；38.离子交换操作一般分为静态和动态两种；39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于静电斥力作用和水化膜层；40.盐析用盐的选择需考虑盐析作用要强、有够大的溶解度、生物学上是惰性的、来源丰富、经济等41.影响有机溶剂沉淀的因素有温度、PH、样品浓度、离子强度和金属离子的助沉作用；42.常用的超滤装置有板式、管式、螺旋卷式和中空纤维式；43.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为区带电泳、静态电泳和移动界面电泳；44.依据建立pH梯度的原理不同，等电聚焦（IEF）可分为载体两性电解质电泳和同相电泳；45.双相电泳中，第一相是导电聚焦；第二相是SDS-PAGE；46.结晶包括三个过程过饱和溶液形成、晶核的形成和晶体生长；47.过饱和溶液的形成方法有热过饱和溶液冷却法、部分溶剂蒸发法、真空蒸发冷却法和化学反应结晶；48.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由ΔGs和ΔGv组成；49.物料中所含水分可分为化学结合水、物化结合水和机械结合水三种；50.根据干燥曲线，物料干燥可分为恒速和降速两个阶段；51.工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩；52.液－液萃取从机理上分析可分为物理萃取和化学萃取两类；53.基本的离子交换过程由、、和组成；54.吸附包括将待分离物料通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和吸附质解析回收后，吸附剂再生四个过程组成；55.大孔网状吸附剂有极性，非极性和中等极性三种主要类型；56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是降低空间位阻的影响；57.根据修饰基团的不同，离子交换树脂可分为强碱阳，强强碱阴，强酸阳和强酸阴等四大类；58.根据聚合方法，离子交换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类；59.根据聚合单体，离子交换树脂的合成方法可分为共聚法和均聚法两类；60.影响离子交换速度的因素有颗粒大小、交联度、温度、离子化合价、离子大小、搅拌速度和溶液浓度；61.分配色谱的基本构成要素有固定相、载体和流动相；62.反相色谱常用的流动相有异丙醇和乙腈等； 63.反相色谱常用的固定相有C8和C18等；64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖凝胶；65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是生物大分子的初级分离、脱盐；66.影响有机溶剂沉析的主要因素有温度、溶液的PH值、离子强度、样品浓度、金属离子的助沉析作用和搅拌速度；67.根据膜材料的不同，常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机材料膜两类；68.根据膜结构的不同，常用的膜可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类；69.强制膜分离过程是指超滤和反渗透过程；70.电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、外循环恒温系统、凝胶干燥器、灌胶模具、电泳转移装置、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装置；71.电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和银染法；72.SDS－PAGE电泳中，SDS的加入是为了消除不同样品分子间电荷和分子形状的差异；加入二硫叔糖醇的目的是使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂；73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是1.增大样品密度确保DNA均匀进入样品孔内2.使样品呈现颜色3.以0.5XTBE做电泳液时，溴酚兰的泳动率约与30的双链DNA相同；74.固体可分为结晶和无定形两种状态；75.结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长三个过程；76.结晶的前提是溶液达到过饱和状态；结晶的推动力是过饱和度；77.根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面、到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热和结晶传递回到溶液中三个过程； 78.影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和温度；二. 讨论题1.请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理；答：凝胶排阻色谱的分离介质（填料）具有均匀的网格结构，其分离原理是具有不同分子量的溶质分子，在流经柱床是，由于大分子难以进入凝胶内部，而从凝胶颗粒之间流出，保留时间短；而小分子溶质可以进入凝胶内部，由于凝胶多孔结构的阻滞作用，流经体积变大，保留时间延长。
蛋白质的胶凝作用的化学本质
蛋白质的胶凝作用是指蛋白质在一定条件下发生相互作用，形成聚集体结构，从而形成凝胶的现象。
其化学本质在于蛋白质的结构和自身的物理性质。
蛋白质的结构主要包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
其中，一级结构是指蛋白质的氨基酸序列，二级结构是指蛋白质的α-螺旋和β-折叠结构，三级结构是指蛋白质的立体构象，四级结构是指多个蛋白质互相作用形成的蛋白质复合物。
蛋白质的物理性质包括电性、亲水性、疏水性等。
这些性质使得蛋白质在一定条件下能够相互作用，形成聚集体结构。
例如，在适宜的温度和pH值下，蛋白质中的疏水性氨基酸会聚集在一起，形成疏水区域，这些疏水区域会进一步相互作用，从而形成凝胶。
蛋白质的胶凝作用在生物科学、食品科学、材料科学等领域都有广泛应用。
在生物科学领域，胶凝作用可用于分离和纯化蛋白质，制备生物材料等；在食品科学领域，胶凝作用可用于制备食品凝胶、增稠剂等；在材料科学领域，胶凝作用可用于制备高分子材料、纳米材料等。
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乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的性质微观结构流动状态凝胶作用乳清分离蛋白溶液中的蛋白纤维的微观结构是指蛋白质分子的化学组成以及它们之间的空间排列。
乳清蛋白是一种球状蛋白质，其分子有很高的溶解度。
根据其组成，乳清蛋白可以分为α-乳清球蛋白（α-lactalbumin）、β-乳清球蛋白（β-lactoglobulin）、免疫球蛋白、乳清粘蛋白和乳清酪蛋白等。
这些蛋白质分子在水溶液中以部分非共价键相互结合，并形成疏水核心和亲水表面的三级结构。
有一些蛋白质在水溶液中会形成互补结构，如α-乳清球蛋白和β-乳清球蛋白。
乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的流动状态指的是在外力作用下蛋白质分子的运动和排列方式。
乳清蛋白溶液的流动性较好，在无外力作用下呈现流体状态。
然而，乳清蛋白在高浓度下会出现凝胶形成现象，即溶液由流体状态转变为凝胶状态。
这种凝胶可以通过加热或改变pH值来制备。
此外，乳清蛋白还具有一定的乳凝特性，指的是蛋白质在酸性条件下会发生疏水聚集而形成凝胶。
乳凝特性是由其蛋白质的电性和化学性质所决定的。
乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的凝胶作用是指蛋白质在一定条件下可以形成三维网状结构的凝胶。
凝胶的形成主要涉及蛋白质分子之间的相互作用和交联。
乳清蛋白凝胶的形成受多种因素的影响，包括温度、pH值、离子浓度和蛋白质浓度等。
当这些条件发生改变时，凝胶的结构和性质都会发生变化。
凝胶对于乳清分离蛋白的应用十分广泛，可以用于食品工业中的凝胶制品和乳品，以及医药和生物工程领域的药物控释系统等。
综上所述，乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维具有微观结构、流动状态和凝胶作用等多种性质。
对于了解和利用乳清分离蛋白的特性，有助于提高其在食品、医药和生物工程等领域的应用。
蛋白质的凝胶作用实验现象一、引言1.1 蛋白质的凝胶作用概述蛋白质是生物体内一类重要的大分子有机化合物，其具有多种功能，包括结构支持、信号传递、酶催化等。
在生物体内，蛋白质通常以溶解形式存在，但在一些条件下，蛋白质会显示出凝胶作用。
蛋白质的凝胶作用是指蛋白质分子在适当的条件下聚集形成稳定的网状结构，从而形成凝胶体系。
1.2 蛋白质凝胶作用的意义蛋白质的凝胶作用在许多领域都具有重要意义。
例如，在食品工业中，蛋白质的凝胶作用能够改善食品的质地和口感，提高食品的营养价值；在生物医学研究中，蛋白质的凝胶作用可以用于构建组织工程支架和药物传递系统；在生物工程领域，蛋白质的凝胶作用可以用于分离和纯化蛋白质。
二、蛋白质凝胶作用的实验现象2.1 实验原理蛋白质凝胶作用的实验主要基于以下原理：蛋白质的凝胶作用是由于蛋白质分子之间的相互作用力的改变。
一般来说，蛋白质分子在溶液中处于不稳定的平衡状态，包括极性基团间的静电相互作用、疏水效应、氢键和范德华力等。
当外加适当的条件（如温度、溶液pH值、离子浓度等）改变了这些相互作用力的平衡，蛋白质分子将聚集在一起形成凝胶体系。
2.2 实验步骤1.准备蛋白质样品：从合适的来源（如鸡蛋、牛奶等）提取蛋白质样品。
2.调节实验条件：通过改变温度、溶液pH值、离子浓度等条件，调节蛋白质样品的凝胶作用。
3.观察凝胶形成：在适当的条件下，观察蛋白质样品是否发生凝胶作用，并记录观察结果。
4.形态学观察：使用显微镜等设备观察蛋白质凝胶的形态学特征，如纤维状结构、孔洞分布等。
5.力学性质测试：使用拉伸测试、剪切测试等方法测试蛋白质凝胶的力学性质，如强度、弹性模量等。
2.3 实验结果分析通过以上实验步骤，可以观察到蛋白质的凝胶作用现象。
凝胶的形成取决于蛋白质样品的种类、浓度以及实验条件的调节。
观察到的凝胶形态学特征和力学性质可以用来评估凝胶的稳定性和可应用性。
三、蛋白质凝胶作用的机理探讨3.1 蛋白质凝胶作用的原因蛋白质的凝胶作用是由于蛋白质内部分子间相互作用力的改变，主要包括静电相互作用、疏水效应、氢键和范德华力的影响。
蛋白质胶凝作用蛋白质胶凝作用是生物体内的一种重要的化学反应，它在细胞内起着至关重要的作用。
蛋白质胶凝作用可以使不同的蛋白质分子之间相互结合，形成复杂的结构，从而形成各种不同的生物体组织和器官。
本文将详细介绍蛋白质胶凝作用的定义、机制、分类、应用等方面。
一、定义蛋白质胶凝作用是指两个或多个蛋白质分子之间通过非共价键相互结合形成复杂结构的过程。
这些非共价键可以是氢键、离子键、范德华力等。
二、机制1. 氢键：氢键是指一个带有电荷正极性氢原子与另一个带有电荷负极性原子（如氧、氮等）之间的相互作用力。
在蛋白质中，氢键主要由氨基酸侧链上带有羟基或羧基的残基与其他残基之间相互作用而形成。
2. 离子键：离子键是指带有正电荷或负电荷的两个离子之间的相互作用力。
在蛋白质中，离子键主要由氨基酸侧链上带有正电荷或负电荷的残基与其他残基之间相互作用而形成。
3. 范德华力：范德华力是指分子之间由于电子云的运动而产生的短暂吸引力或排斥力。
在蛋白质中，范德华力主要由氨基酸侧链上非极性残基与其他非极性残基之间相互作用而形成。
三、分类1. 共价键胶凝：共价键胶凝是指两个或多个蛋白质分子之间通过共价键相互结合形成复杂结构的过程。
这种胶凝方式通常需要外源性能量，如光、热等才能完成。
2. 非共价键胶凝：非共价键胶凝是指两个或多个蛋白质分子之间通过非共价键相互结合形成复杂结构的过程。
这种胶凝方式通常不需要外源性能量，如光、热等即可完成。
四、应用1. 生物学研究：蛋白质胶凝作用在生物学研究中有着广泛的应用。
例如，可以利用蛋白质胶凝作用来研究蛋白质的结构、功能和相互作用等。
2. 医学应用：蛋白质胶凝作用在医学上也有着重要的应用。
例如，可以利用蛋白质胶凝作用来制备人工心瓣膜、人工血管等医疗器械。
3. 食品加工：蛋白质胶凝作用在食品加工中也有着广泛的应用。
例如，可以利用蛋白质胶凝作用来制备各种食品，如肉制品、豆制品等。
五、总结综上所述，蛋白质胶凝作用是一种非常重要的化学反应，在生物体内起着至关重要的作用。
大豆蛋白的功能特性及其在食品中的应用大豆蛋白是一种优良的植物蛋白，具有良好的营养价值以及多种独特的功能特性，对改善制品的感官和食用品质有较好作用，广泛应用于食品领域。
大豆蛋白质中氛基酸种类丰富，具有良好的营养价值。
大豆蛋白作为一种常用的食品添加剂，具有多种功能特性，广泛应用于焙烤食品、肉制品、乳品等食品领域。
大豆中大约含有40%的蛋白质、20%的脂肪、10%的水分、5%的纤维和5%的灰分。
大豆中的蛋白质大部分为水溶性蛋白质，水溶性蛋白质中含有94%的球蛋白和6%的白蛋白。
大部分蛋白质在pH4一5范围内从溶液中沉淀出来，其中主要为大豆球蛋白。
大豆蛋白质中含有氨基酸种类接近20种，尤其是赖氨酸含量特别丰富;同时含有人体必需氨基酸，基本不含胆固醇或碳水化合物，并且具有明显的降低血脂和胆固醇的作用。
在食品加工中，大豆分离蛋白作为食品添加剂，可起到氨基酸互补作用，是一种功能性食品，具有很高的可消化性。
与其他食品混合时，可显著改善原有食品的营养价值。
大豆蛋白质的功能特性1．乳化性质许多食品属于乳胶体（冰淇淋、豆奶），蛋白质成分在稳定这些胶态体系中通常起着重要的作用。
天然乳胶体靠脂肪球“这种“膜”由三酰甘油、磷脂、不溶性脂蛋白和可溶性蛋白的连续吸附层所构成。
蛋白质一般对水/油（W/O）型乳胶液的稳定性较差。
这可能是因为大多数蛋白质的强亲水性使大量被吸附的蛋白质分子位于界面的水相一侧。
蛋白质的表面活性不仅与蛋白质中氨基酸的组成、结构、立体构象、分子中极性和非极性残基的分布与比例，二硫键的数目与交联，以及分子的大小、形状和柔顺性等内在因素有关，而且与外界因素，甚至加工操作有关。
凡是能影响蛋白质构象和亲水性与疏水性的环境因素，诸如pH、温度、离子强度和盐的种类、界面的组成、蛋白质浓度、糖类和低分子量表面活性剂，能量的输入，甚至形成界面加工的容器和操作顺序等，都将影响蛋白质的表面活性。
2．起泡性食品泡沫通常是气泡在连续的液相或含可溶性表面活性剂的半固相中形成的分散体系。
乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的性质：微观结构流动状态凝胶作用摘要我们研究了蛋白纤维（长度是W1毫米，在pH2 的条件下准备）如何改变浓缩的乳清分离蛋白溶液的结构特性。
利用透射电子显微镜，流致双折射和硫黄素T荧光，我们观察到增加了pH值后，纤维变短， pH值5-7时出现集群。
分别研究了在pH3.5和7时，在乳清分离蛋白溶液中加入纤维的效果。
我们观察到不同的性质，这使得该系统变得相当复杂。
流变学测量结果表明，纤维的存在诱导剪切增厚（只在pH3.5时）和剪切稀释行为，导致黏度和凝胶能力的增加。
在所有的pH范围内都观察到不稳定流动的状况，这暗示朝相位分离的方向。
在pH7时，通过扫描电子显微镜在宏观结构上观察到凝胶后的相位分离差。
1 引言新型的功能性食品成分的发展需要能够改变食品的文理特性。
鉴于目前的趋势朝向高蛋白产品和新的肉类的替代产品，这些成分由蛋白质构成是可取的。
高蛋白食品的发展是基于蛋白质消化后能够增加饱腹感，而且能够帮助减轻体重(Anderson & Moore, 2004; Westerterp-Plantenga, Rolland, Wilson,& Westerterp, 1999)。
我们需要新的肉类的替换产品，因为很多环境的和经济的问题牵扯到肉类的生产(Carlsson-Kanyama, 1998;Pimentel & Pimentel, 2003; White, 2000)。
常常被用来修改的蛋白质系统的结构特性的成分是多糖，如黄原胶，或蛋白质，如明胶。
Bryant 和 McClements (2000)指出黄原胶能够用来在热变性的乳清分离蛋白溶液中诱导相分离。
Walkenstro ¨m and Hermansson (1996)研究了在有白明胶的乳清分离蛋白的凝胶化。
在pH7.5时，乳清分离蛋白的凝胶形成与白明胶无关，能够观察到一个双向连续的网状物。
在pH3时，乳清分离蛋白和凝胶形成一个强的聚集的网状物，在里面这两种高分子材料是混合的。
Vardhanabhuti, Foegeding, McGuffey, Daubert和Swaisgood (2001)把乳清蛋白高分子加入到乳清分离蛋白凝胶中，能够改变凝胶特性。
他们还发现，加入这些高分子物质能够更强成的凝胶，改变凝胶结构类型从颗粒到细链。
蛋白质纤维是高度各向异性的蛋白质总量有1-10毫米的长度和直径为1-10纳米。
乳清分离蛋白的纤维可以通过在pH2的条件下加热蛋白质得到(Arnaudov, De Vries, Ippel, & Van Mierlo, 2003; Durand, Gimel, &Nicolai, 2002; Gosal, Clark, Pudney, & Ross-Murphy, 2002).应用流动（简单的剪切流或搅拌）会导致增强纤维的形成(Akkermans, Van der Goot, Venema, Van der Linden, &Boom, 2008a; Bolder, Sagis, Venema, & Van der Linden, 2007)。
对于β-乳球蛋白（主要的乳清蛋白），已经表明在pH2的热处理期间，蛋白质会水解成肽，这些肽中的一部分是纤维状的(Akkermans et al., 2008b)。
由于他们的极端各向异性的特点，蛋白纤维可以用来作为改变食品的结构特性的成分。
以往的研究表明乳清分离蛋白纤维溶液有很高的黏性，表现为剪切稀释性(Akkermans et al., 2008a)。
此外，有少量蛋白质的冷固胶可以通过添加氯化钙到乳清分离蛋白纤维中来制作(Bolder, Hendrickx, Sagis,& Van der Linden, 2006)。
然而，在浓缩蛋白系统中的纤维为了改善这一系统的结构特性的性质目前还没有研究。
因此，本研究的目的是观察蛋白纤维是如何修改浓缩蛋白质溶液和凝胶的结构特性。
在这种方式，也可以观察纤维如何用于创建具有较高黏度的产品，修改流动特性，或创建各向异性结构。
本研究的第一部分介绍了纤维的性能溶液在不同pH值的特性，通过测量纤维的浓度集中利用双折射和硫黄素ţ荧光测量，并观察纤维形态的变化通过透射电子显微镜（TEM）。
在第二部分，对在pH3.5和7乳清分离蛋白/纤维溶液的性能进行了研究通过其外观和流动行为。
第三部分包括在pH值3.5和7时WPI凝胶纤维的性能，这是利用扫描电子显微镜（SEM）观察和测量流变性能来观察其微观和宏观结构的变化。
2 原料与方法2.1 蛋白纤维的制备蛋白纤维是从乳清分离蛋白中制备的。
乳清分离蛋白在微孔水中分解，通过加入浓缩HCl溶液（18 wt％）将pH值设置为2。
要除去不溶的蛋白质，该溶液需离心（19,000克，30分钟，4℃）。
该溶液的蛋白质的浓度为2.8％时，用DUMAS 分析，使用的乳清分离蛋白的蛋白因子是 6.38。
诱导纤维的形成，需蛋白质溶液在90℃下加热搅拌20小时。
纤维化之后，溶液中就会出现纤维和未聚集的多肽。
尽管如此，我们在论文的后续部分会将这种溶液认为是“纤维溶液”。
为了分析PH对纤维溶液特性的影响效果，我们通过加入1 M氢氧化钠来设置不同的pH值。
2.2 乳清分离蛋白溶液的制备和乳清分离蛋白/纤维溶液准备乳清分离蛋白溶液和乳清分离蛋白/纤维溶液，乳清分离蛋白溶液或者加入到微孔水或者是纤维溶液中，乳清分离蛋白通过搅拌来分散。
PH通过加入1M的氢氧化钠或者是质量分数18%的盐酸来设置在3.5和7。
论文的剩余部分提到的蛋白浓聚物涉及到加入到微孔水或纤维溶液中的乳清分离蛋白的数量。
2.3 乳清分离蛋白凝胶的制备凝胶是乳清分离蛋白溶液和乳清分离蛋白/纤维溶液在剪切设备中制备的。
Manski, Van der Goot和Boom(2007) 以及 Peighambardoust,Hamer, Boom, Van der Goot (2008)对剪切设备的细节进行了描述。
凝胶受到加热处理，表1显示了凝胶的加工条件。
凝胶在pH3.5和pH7的溶液中制备。
一些凝胶在整个加热过程中都受到剪切流动的处理(A2-,A2＋,B2-,B2＋)，一个凝胶只在温度升高的过程中受到剪切流动处理（A3＋），其余的都保持在这种静态条件下(A1-,A1＋,B1-,B1＋)。
凝胶中乳清分离蛋白浓度的质量分数为12.5%，在凝胶中加或者没加纤维在表1中用“-”（没加）和“＋”（加）来表示。
凝胶制备后，用流变学测量和扫描电镜来分析。
没有加纤维的凝胶在制备时蛋白质含量需要是17.5%，因为12.5%的质量分数对于扫描电镜分析来说太低了。
2.4 透射电子显微镜纤维的微结构要由透射电子显微镜来观察。
在不同pH范围内的纤维溶液的透射电子显微镜网格要由负染法制备。
样品稀释100倍，取一滴稀释后的样品滴到铜网的碳支持膜上。
15秒后，用滤纸将水滴吸走。
然后，去质量分数为2%的醋酸铀放到网格上在15秒后吸走。
这个微照片用飞利浦CM12电子显微镜在80千伏运行下取得。
2．5 流致双折射纤维溶液在不同pH范围的流致双折射由有几何粘度计的应变控制式的ARES 流变仪测定。
具有670nm波长的激光束会通过杯和暗冒口之间的裂口来传递涡轴。
双折射是通过改进的光学的分析单元来测量。
双折射测量是在剪切速率在73次每秒持续30秒。
当纤维对齐的时候，双折射信号与总纤维长度浓度是成正比的(Rogers, Venema, Sagis, Van der Linden, Donald, 2005)。
2.6 硫磺素T的荧光性ThT溶液是通过将ThT溶解在包含150mM氯化钠的10mM磷酸缓冲溶液（pH7）中，溶液要经过过滤以出去不溶性的ThT。
24毫升的样品加入到4毫升的ThT 中，样品的荧光性由发冷光的分光光度计来测定。
ThT的被激发波长是460nm，我们在486nm出测量样品的散发物。
ThT溶液本身的散发物要在测量强度中剪掉。
2.7 黏性未加热的乳清分离蛋白和乳清分离蛋白\纤维溶液的流量曲线是由带锥\板几何的流变仪来测的。
扫描率是通过剪切率在0.01和100秒每次之间变化来表现的。
每个剪切率应用120s或者30s，在这期间的最后6s，黏度就测到了。
这样，瞬态效应就被排除了。
数据点只会从量的的数据中选择，如果扭矩测量值超过了可检测的最小扭矩测量值就会被流变仪发现。
根据我们的经验，样品的样本方差在10%以内。
2.8 凝胶强度凝胶的弹性模量和tan用有锯齿状板材的几何板板的流变仪来测。
应变扫描通过应力从0.01到100%的变化来表现。
2.9 扫描电子显微镜凝胶的微结构在常温下通过SEM来观察。
干的样品通过Muller等人描述的方法来制备。
把样品切成1立方厘米的立方体，随后，放在不同浓度的DMSO 溶液中60分钟。
样品在冷氮气中慢慢冻结高于液氮中，随后，放到液氮中，？？断裂以后，将样品放置在50%的DMSO中超过60分钟，随后再通过颠倒的DMSO 浓度范围进行水合。
样品在一系列的乙醇溶液中进行脱水，每次20分钟，在100%的乙醇中三次每次10分钟。
在100%的乙醇中的样品是临界点用二氧化碳来干燥。
通过导电的炭胶将样品黏在样品支持物上，它们折断的那一面向上。
在支持物上的样品被涂上20nm厚的铂，然后在室温下用FESEM分析焦点距离为8mm，SE检波在2-3.5Kv。
所有的图记录都很详细，扫描速度为100s，尺寸是2528×2030dpi，8位（灰度）。
3 结果3.1 纤维溶液在不同pH值的特性蛋白纤维的制备是通过加热质量分数为2.8%的WPI的溶液在pH2的条件下，90℃加热20小时。
在加热处理过程中，pH从2升高到2.7。
不同pH下纤维溶液的性质特点是流致双折射，ThT荧光性和TEM图像。
图1展示了不同pH值的纤维溶液的TEM图像。
长度在几微米的长的纤维聚集物在原始的和pH3的纤维溶液的TEM图像中是很明显的。
在Ph4和8，松的短集群纤维是可见的，在pH5和7，密集的集群是明显的。
后面的溶液是浑浊的，而其他pH范围的溶液是透明的。
图2显示的是作为pH函数的双折射和ThT的荧光性。
所有的测量结果表明作为pH函数的一个跌幅。
双折射下降非常强烈，而ThT的荧光性下降的就缓慢的多了。
这些测量结果与我们通过TEM图像观察到的结果一致，因为纤维聚类使他们不容易流激对齐。
ThT的逐渐减少可能是由于纤维的部分降解，导致在TEM图像中可以看到小的纤维，也可能是由于集群，ThT结合的有效纤维减少。
3.2 乳清分离蛋白溶液中添加纤维的影响表2显示的是溶液中只有WPI的和既有WPI又有纤维的溶液的视觉外观。
