《脈衝電場極化修飾胺基酸與蛋白質及強化反應研究》是依託華南理工大學，由曾新安擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：脈衝電場極化修飾胺基酸與蛋白質及強化反應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾新安
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脈衝電場處理技術（PEF）是近年湧現的食品工業前沿非熱加工技術之一，具有處理均勻、快速、低溫等優點，主要用於細胞膜極化穿孔低溫滅菌等。項目組前期研究發現PEF能促進醇酸分子極化及常溫非催化酯化反應，受到國際上高度關注。本項目擬在此基礎上，以單體胺基酸為研究對象，研究不同陡躍遷場強、能量密度、脈寬、頻率及處理時間下PEF在不同離子環境下誘導其分子極化從而提高溶解性等的規律，以適時測定的溶解性、表面張力以及螢光度等為表征，建立電場參數與性質變化之間的數理關係，並探索其時效性及有效調控機制；通過對定製合成多肽、乳清蛋白的研究探明PEF影響蛋白質分子展開、性質修飾及變性的規律；在修飾產物化學反應性能方面，對比研究分步極化修飾和同步極化修飾胺基酸的低溫美拉德反應、金屬離子螯合反應性能與產物特性，從而創新一種脈衝電場極化修飾胺基酸蛋白質分子理化性質及強化相關化學反應的新理論新方法。
結題摘要
脈衝電場技術（Pulsed electric fields, PEF）作為一種新型的非熱加工技術被廣泛的套用於液態食品滅菌過程中。相比於其他加工技術脈衝電場的優勢在於可以實現連續低溫快速滅菌過程並且加工過程中對食品營養成分造成的損失少。項目選擇分子量依次增大並且具有特殊官能團的胺基酸、維生素C以及植物色素作為研究對象，考察了脈衝電場對其理化性質的影響並從中提出脈衝電場對其影響的初步機理。重要發現如下：1、發現脈衝電場輸入能量和單一胺基酸分子極化呈指數關係：即單一胺基酸分子以指數形式接受電脈衝能量；氧化性谷胱甘肽分子結構變化和氫鍵締合增強與電脈衝輸入能量呈指數關係，PEF 展開了氧化性谷胱甘肽分子中的二硫鍵。2、發現隨著PEF場強和脈衝數的增加，脈衝電場對色氨酸的吲哚環產生了一定的誘導，使得色氨酸分子極化，L-色氨酸的溶解度持續增大。3、探明經過脈衝電場處理後的胺基酸銅螯合分子更加穩定，甘氨酸銅、賴氨酸銅、蛋氨酸銅的穩定常數分別提高了1.58倍、1.34倍和1.25倍，其穩定性比未經處理的胺基酸銅溶液更強。4、發現經PEF強化修飾後的酯化澱粉，溶解度由7.26% 增加至 14.0% ，溶脹勢由32.7 g/g 增加至 16.9 g/g。PEF強化後的酯化澱粉可以有效降低老化回生，延長其貨架期。5、創新性地發現加入Ca2+後，蛋白質的二級結構改變更大。在脈衝電場和Ca2+共同作用的條件下，圓二色譜的215nm處出現了新的峰，這個峰的出現表明了β摺疊結構的增加。透射電子顯微鏡的圖像顯示蛋白質納米管的產生與215nm出現的新峰有關。我們由此可以得出重要結論，脈衝電場是一種很有前景的誘導蛋白質等分子的極性改變，從而修飾其溶解性、反應特性等，頁可以作為製備蛋白質納米管的新型加工技術。 項目組已經發表論文（標註本項目資助）的論文總計40篇，其中SCI論文34篇，總他引超過500次。授權國際專利1件，申請中國發明專利2件，授權發明專利6件。項目經費基本按照契約計畫使用完畢。項目圓滿完成契約計畫指標。
