蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用

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第三章 蛋白质与脂相互作用c

第三章 蛋白质与脂相互作用c

Squalene-hopene cyclase
631 residues
3.Monoamine Oxidase MAO has a single transmembrane helix that anchors it to the outer membrane (residues 489-515). Nevertheless, we consider it monotopic because the bulk of the 520 residue protein, including the active site, is outside of the membrane. Monoamine oxidase B (MAO B) is a mitochondrial outermembrane flavoenzyme that is a well-known target for antidepressant and neuroprotective drugs.
The enzyme contains eight so-called QWsequence repeats that fortify the alpha/alphabarrels by an intricate interaction network. The active site of the enzyme is located in a large central cavity that is of suitable size to bind squalene in its required conformation and that is lined by aromatic residues. The structure supports a mechanism in which the acid starting the reaction by protonating a carbon-carbon double bond is an aspartate that is coupled to a histidine.

脂质和生物聚合物之间的相互作用

脂质和生物聚合物之间的相互作用

脂质和生物聚合物之间的相互作用脂质和生物聚合物之间的相互作用是细胞膜组成和功能的重要方面。

以下是关于此主题的一些信息和分类:I. 脂质和蛋白质相互作用细胞膜通常由脂质和蛋白质构成。

这些分子之间的相互作用对细胞膜的基本结构、功能和传递信息至关重要。

其中一些相互作用包括:1. 疏水作用:脂质中的疏水基团可以组成疏水核心,将蛋白质排斥在外。

这种微环境可以引起某些蛋白质结构的变化,从而进行生物学功能。

2. 电荷作用:许多蛋白质在其表面上具有带电氨基酸残基。

特定的脂质也带电,并且可能与蛋白质相互作用。

例如,磷酸化甘油酰鞘氨醇(phosphatidylserine)和具有相同电荷的蛋白质互相作用,而其他不带电的脂质则会排斥蛋白质。

3. 螺旋设置:蛋白质可以卡在脂质双分子层中。

这些蛋白质具有可以插入脂质双分子层的氨基酸侧链,如疏水氨基酸、芳香性氨基酸和弹性氨基酸。

这些蛋白质通常具有α-螺旋结构。

II. 脂质和碳水化合物相互作用除了蛋白质外,细胞膜还可由多种脂质和碳水化合物构成。

其中一些相互作用包括:1. 糖基化:糖分子可以与脂质的头部结合。

这些糖基化的脂质可以在膜上形成锚定点,以帮助蛋白质的定位和稳定性。

例如,糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol)就是一种由GPI锚定的蛋白质。

2. 疏水作用:一些脂质具有疏水头部,可以与相应的疏水碳水化合物相互作用。

这些相互作用有助于膜组装、稳定性和信号转导。

III. 脂质和核酸相互作用细胞膜还可以结合核酸。

其中一些相互作用包括:1. 疏水作用:亲水性头部和疏水尾部的脂质可以与DNA或RNA形成水合作用。

这些相互作用有助于形成核酸配合物和维持某些关键的生命过程。

2. 磷酸化:脂质头部可以磷酸化,这提供了核酸结合的另一种方式。

例如,磷酸化的甘油酰磷酸酰胺(phosphatidic acid)可以与DNA相互作用并促进某些生物学功能。

总之,脂质和生物聚合物之间的相互作用对于细胞膜的组成和功能至关重要。

蛋白质和脂类的互作和信号转导

蛋白质和脂类的互作和信号转导

蛋白质和脂类的互作和信号转导蛋白质和脂类是生命体内最基本的分子,它们在细胞内完成了许多生命活动的过程。

蛋白质和脂类之间存在着密切的互作和相互调控,这种相互作用涉及到了许多蛋白质和脂类的信号转导通路。

本文将从蛋白质和脂类的基本结构和功能出发,介绍它们之间的互作关系以及信号转导的机制。

一、蛋白质的结构和功能蛋白质是由A. A.组成的生物高分子,其分子量较大,是生命活动中最重要的有机分子之一。

蛋白质的结构可以分为四个层次,分别是:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

其中最基本的是一级结构,即是由氨基酸拼成的线性序列。

这一线性序列决定了蛋白质的功能和构造。

蛋白质的功能非常多样,可以用作运输、催化、支撑、免疫、感觉等方面。

它们参与了人体中的许多重要生命活动,包括肌肉的收缩、物质的合成和降解、信号的传递等。

二、脂类的结构和功能脂类是另一种重要的生物分子,其分子有较大且由碳、氢、氧三种元素组成。

基本的脂类结构单元是三酰基甘油分子,其中含有三个脂肪酸,形成的脂质是生物体中储存能量的重要形式。

此外,脂膜是细胞膜的主要组成部分,在细胞的结构和功能中发挥了极为重要的作用。

脂类分子的功能也很多样化,包括储存能量,作为信号分子的前体,以及参与细胞信号传递等。

三、蛋白质和脂类的相互作用蛋白质和脂类之间的相互作用是广泛存在于细胞中的。

例如,脂类分子可以调节蛋白质在细胞膜上的受体活性和群体的聚合状态。

另一方面,蛋白质也可以影响脂类分子在细胞膜上的组装方式和结构。

另一个重要的蛋白质和脂类相互作用的案例是脂激酶。

脂激酶是一种酶,可以通过催化磷脂酰肌醇二磷酸分子的反应来传递信号。

磷脂酰肌醇二磷酸是细胞膜中的一种脂质,能够与许多信号转导蛋白结合,从而触发下游信号通路。

四、蛋白质和脂类的信号转导蛋白质和脂类之间的信号转导是一种复杂的过程,涉及到多种蛋白质和脂类的相互作用。

信号转导通路启动的关键是信号蛋白的活化,通常有两种方式。

一种方式是通过受体激活活化信号蛋白,这种方式主要适用于水溶性信号。

脂质-蛋白互作

脂质-蛋白互作

脂质-蛋白互作全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:脂质和蛋白质是细胞内重要的生物分子,它们在细胞内起着多种重要的功能,其中最重要的就是它们之间的互作。

脂质和蛋白质之间的相互作用对于细胞的正常功能至关重要,它们共同参与了细胞的信号传导、膜的结构和功能、细胞器的运输等多个重要过程。

脂质是细胞中重要的结构成分,包括脂质类、甘油脂和磷脂等多种生物分子。

蛋白质是细胞内的酶、受体、传导蛋白等重要功能蛋白的主要构成部分。

脂质和蛋白质之间的相互作用包括脂质对蛋白质的调控、蛋白质对脂质的调控等多种方式。

一、脂质对蛋白质的调控1.脂质与蛋白质的膜结合脂质可以作为蛋白质的靶标,通过与脂质相互作用,促使蛋白质定位在细胞膜上。

蛋白质通过脂质的信号传导机制,实现与其他蛋白质的相互作用,参与细胞的信号传导以及膜蛋白的运输等过程。

脂质还可以调控蛋白质的结构和功能。

许多脂质可以通过与蛋白质的结合改变蛋白质的构象,影响其功能。

细胞膜上的一些脂质可以与信号传导蛋白结合,从而调控其活性。

3.脂质介导蛋白质的运输在细胞内,许多蛋白质需要通过膜囊泡等结构物质来实现在细胞内的运输。

脂质作为这些结构物质的主要构成成分之一,通过与蛋白质的相互作用,起到促进蛋白质在细胞内运输的作用。

许多蛋白质可以通过调控细胞膜上的脂质的组装和合成来实现对脂质的调控。

一些酶可以催化脂质的合成,从而调控细胞膜的组成。

蛋白质还可以通过与脂质的相互作用,介导脂质在细胞内的运输。

一些负载蛋白可以与脂质结合,帮助脂质在细胞内运输到指定的位置。

蛋白质还可以调控脂质的代谢。

一些酶可以催化脂质的降解,从而促进脂质的代谢。

这些过程对于细胞正常的代谢和功能起着重要的作用。

第二篇示例:脂质-蛋白互作是细胞中非常重要的一种生物化学现象,不同的脂质与蛋白质之间存在着复杂的相互作用关系。

脂质和蛋白质在细胞中具有多种重要的功能,例如参与细胞膜的形成和维持、信号转导、细胞内运输等。

而脂质-蛋白之间的互作关系则为这些功能的实现提供了基础支持。

细胞膜的脂类和蛋白质转运机制

细胞膜的脂类和蛋白质转运机制

细胞膜的脂类和蛋白质转运机制细胞膜是细胞中一个重要的结构,它起到了维持细胞内外环境平衡的作用。

细胞膜主要由脂类和蛋白质组成,通过特定的转运机制,实现物质在细胞膜之间的交换和运输。

本文将着重探讨细胞膜的脂类和蛋白质转运机制。

一、脂类的转运机制1. 扩散传输脂类的扩散传输是一种passsive 运输方式,利用物质的浓度梯度差,在细胞膜内自由扩散。

这种方式不需要能量的消耗,但速度较慢,且受到浓度差的限制。

脂类的扩散传输是生物体内许多化学反应的基础,维持了细胞内外物质的平衡。

2. 胆固醇的转运胆固醇是一种重要的脂类物质,它在细胞膜中扮演着调节细胞膜流动性的作用。

胆固醇通过与脂质双层相互作用,调节细胞膜的流动性。

此外,胆固醇还通过与脂蛋白结合,以胆固醇酯的形式转运,调节胆固醇的平衡,并在体内进行分布和运输。

3. 液泡膜的细胞膜融合细胞内的液泡膜是细胞内物质转运的重要通道。

在细胞膜转运机制中,液泡膜与细胞膜之间能够发生融合和分离的现象。

通过液泡膜和细胞膜的融合,物质可以在细胞内外之间进行转运。

这种融合和分离的过程受到一系列膜融合蛋白的调节,以保证物质的准确和高效转运。

二、蛋白质的转运机制1. 蛋白质通道细胞膜上存在着多种蛋白质通道,它们可以与特定的物质相互结合并运输。

这种蛋白质通道在细胞膜的不同位置具有不同的功能,可以实现离子、小分子或大分子物质的选择性转运。

2. 载体蛋白细胞膜上的载体蛋白是一类与物质结合并进行转运的蛋白质。

通过与物质的结合,载体蛋白可以通过细胞膜从一侧转运至另一侧。

这种转运方式需要能量的消耗,通常称为主动转运。

载体蛋白具有高度的选择性,能够实现精确的物质转运。

3. 非特异性转运除了通过蛋白质通道和载体蛋白实现特异性转运外,细胞膜上还存在一些非特异性转运机制。

这些机制通常是通过物质的溶解度和脂溶性来实现转运,包括溶解扩散、脂溶性分子和水通道等。

细胞膜的脂类和蛋白质转运机制是细胞内外物质交换的基础。

蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用

蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用

蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用Characteristics and interaction of protein and lipid in interface 孙哲浩1黄剑波1赵谋明2SUN Zhe-hao1HUANG Jian-bo1ZHAO Mou-ming2(1.佛山科学技术学院食品科学与工程系,广东佛山528000;2.华南理工大学轻工食品学院,广东广州510640)(1.Food Science and Engineering Department,FoshanUniversity,Foshan,Guangdong528000,China;2.Food College,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong510640,China)摘要:探讨了蛋白质与脂类物质在油-水及气-水界面上的物理化学特性及分子间的交互作用。

蛋白质与脂类在油-水及气-水界面上表现出不同的界面特性,一些小分子乳化剂等脂类物质在界面上能够降低界面张力,达到良好的乳化效果。

蛋白质在界面上形成一粘弹性的网络结构,从而能够稳定乳浊液。

当蛋白质与小分子乳化剂等脂类共存时,发生竞争性吸附和合作吸附两种作用,溶液体系中其它溶质的特性及蛋白质与脂类在溶液中的比率等因素决定这两种分子发生交互作用的类型。

关键词:蛋白质;脂类;界面特性;交互作用Abstract:The paper discuss the interfacial properties of protein and lipids(especially small molecular emulsifier)and the molecular interaction.Protein and lipid show different interfacial properties such as surface rheology,diagram,adsorption etc.Protein and lipids perform competitive adsorption and cooperative adsorption in interface, resulting in food emulsion and foam instability or.Stability. Keywords:Protein;Lipid;Interface Characteristics;Interaction 食品是由多元成分构成的复合体系,各功能性组分分子间在体系中会发生相互作用,赋予了食品一定的结构和外观形态。

细胞膜蛋白与胆固醇的互动作用

细胞膜蛋白与胆固醇的互动作用

细胞膜蛋白与胆固醇的互动作用细胞膜是细胞内部结构与外部环境之间的界面,维持细胞内外环境的稳定性和调节物质的进出。

细胞膜主要由磷脂双分子层构成,其间潜藏着许多膜蛋白。

胆固醇是细胞膜中的一种重要结构脂质,对细胞膜的结构和功能起到重要影响。

细胞膜蛋白与胆固醇之间存在着多种互动作用,这种互动作用对于维持细胞膜的完整性和稳定性、组织和调节细胞膜的功能具有重要意义。

首先,细胞膜蛋白与胆固醇之间存在着物理上的互作用。

胆固醇可以通过其亲疏水性质相互作用并改变膜的流动性。

胆固醇的极性羟基和非极性的脂肪酰基可以与细胞膜中疏水性脂质相互作用,增加细胞膜的稳定性。

同时,胆固醇可以与细胞膜上的蛋白质中的亲疏水残基相互作用,改变其构象和功能。

例如,胆固醇可以促进细胞膜上离子通道的开放和关闭,从而影响细胞内外的离子平衡。

其次,细胞膜蛋白与胆固醇之间还存在着功能上的互作用。

胆固醇可以与一些膜蛋白相互作用,调节其活性和功能。

研究表明,胆固醇可以与细胞膜上的信号转导蛋白相互作用,影响细胞内信号传导通路的激活和调节。

此外,胆固醇还可以与细胞膜上的细胞黏附分子相互作用,参与细胞黏附和细胞间相互作用过程。

这些互作用对于细胞的形态维持和细胞与周围环境的相互作用具有重要影响。

最后,细胞膜蛋白与胆固醇之间的互动作用对于细胞膜的组织和调节具有重要意义。

胆固醇在细胞膜中的含量和分布模式对细胞膜的物理性质和功能有着直接影响。

一方面,胆固醇可以增加细胞膜的流动性和可伸展性,使其更适应细胞膜蛋白的运动和结构的变化;另一方面,胆固醇的存在可以减少细胞膜蛋白相互之间的结合,有助于细胞膜蛋白进行独立的功能和位置上的调节。

此外,胆固醇还可以参与细胞膜的拓扑调控,调节细胞膜上分区的组织和流动。

总之,细胞膜蛋白与胆固醇之间的互动作用对于细胞膜的完整性、稳定性和功能调节具有重要意义。

这种互动作用对维持细胞膜组织的完整性和调节细胞膜功能有着关键作用,是确保细胞正常运作的重要保障之一、进一步研究细胞膜蛋白与胆固醇之间的互动作用机制,对于深入了解细胞膜的生理和病理过程,以及开发相关药物和治疗手段具有重要意义。

蛋白质和脂类课件

蛋白质和脂类课件

蛋白质的分类
按形状可将蛋白质分为: 纤维状蛋白质:多为结构蛋白。 球状蛋白质: 具有广泛的生物学功能。如酶、蛋白类激素等。
按结构和功能可将蛋白质分为: 简单蛋白(simple protein):仅有蛋白质组成的、结构简单的蛋白质。 结合蛋白(conjugated protein):在蛋白质分子中除了含有氨基酸成
CO2、H2O、Q
白质的次要功能。
二.蛋白质的化学组成
2.1 蛋白质的元素组成
所有蛋白质均含有 : C 50%-55% H 6%-8% O 20%-23% N 15%-17%
某些蛋白质含有: S 0.3%-2.5% 以及P
少数蛋白质含有:Fe, Cu,Zn,Mo和I等元素
蛋白质中N的平均含量约16%,因此食物与饲料中蛋白质的含 量可以通过凯氏定N(Kjeldahl法)进行大致估计。
OH C
HO C H CH2OH
D-丝氨酸
L-甘油醛
氨基酸与甘油醛的构型
OH C
H C OH CH2OH
D-甘油醛
2.2.2 组成蛋白质的20种氨基酸
2.2.3 氨基酸的分类
在中性pH条件下 按其R侧链极性和所带电荷的不同,分为四大类,
不带电荷极性氨基酸 :Gly, Ser, Thr, Cys,Thr,Asn,Gln 带负电荷极性氨基酸 : Asp, Glu 带正电荷极性氨基酸 : His, Arg, Lys 非极性氨基酸:Ala, Val, Leu, Ile, Pro, Phe, Trp, Met
含非极性侧链基团
含极性侧链基团
Gly, G Ala, A Val, V Leu, L Met, M Ile, I
Ser, S Thr, T Cys, C Pro, P Asn, N Gln, Q
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蛋白质与脂类在界面上的特性及其交互作用Characteristics and interaction of protein and lipid in interface 孙哲浩1黄剑波1赵谋明2SUN Zhe-hao1HUANG Jian-bo1ZHAO Mou-ming2(1.佛山科学技术学院食品科学与工程系,广东佛山528000;2.华南理工大学轻工食品学院,广东广州510640)(1.Food Science and Engineering Department,FoshanUniversity,Foshan,Guangdong528000,China;2.Food College,South China University of Technology,Guangzhou,Guangdong510640,China)摘要:探讨了蛋白质与脂类物质在油-水及气-水界面上的物理化学特性及分子间的交互作用。

蛋白质与脂类在油-水及气-水界面上表现出不同的界面特性,一些小分子乳化剂等脂类物质在界面上能够降低界面张力,达到良好的乳化效果。

蛋白质在界面上形成一粘弹性的网络结构,从而能够稳定乳浊液。

当蛋白质与小分子乳化剂等脂类共存时,发生竞争性吸附和合作吸附两种作用,溶液体系中其它溶质的特性及蛋白质与脂类在溶液中的比率等因素决定这两种分子发生交互作用的类型。

关键词:蛋白质;脂类;界面特性;交互作用Abstract:The paper discuss the interfacial properties of protein and lipids(especially small molecular emulsifier)and the molecular interaction.Protein and lipid show different interfacial properties such as surface rheology,diagram,adsorption etc.Protein and lipids perform competitive adsorption and cooperative adsorption in interface, resulting in food emulsion and foam instability or.Stability. Keywords:Protein;Lipid;Interface Characteristics;Interaction 食品是由多元成分构成的复合体系,各功能性组分分子间在体系中会发生相互作用,赋予了食品一定的结构和外观形态。

蛋白质和一些小分子乳化剂等脂类物质是食品组分中二个重要的组成部分,其分子在界面上的特性及分子间的相互作用对形成食品乳浊液和泡沫的稳定性产生重要的影响,了解其分子在界面上的特性及分子间相互作用的机理对于食品的配方设计、加工工艺确定及良好稳定性食品产品的生产具有重要的意义[1~6]。

1蛋白质与脂类在油-水界面上的特性1.1脂类在油-水界面上特性当一些类脂化合物,如单甘酯添加到油-水溶液中后,在液滴表面的分布过程有3个步骤:(1)表面活性分子通过扩散粘附到界面表面;(2)已经吸附的分子延伸和打开;(3)吸附层分子的重新排列。

3个过程是连续发生的,这些过程决定了界面的表面张力和表面膨胀模量。

后边的2个过程包括了分子或表面活性剂分子基团在界面的转移,低分子量表面活性剂在界面上的吸附动力学是靠扩散作用来完成的[7]。

————————作者简介:孙哲浩(1971-),男,佛山科学技术学院食品科学与工程系博士,工程师。

E-mail:sunzhehao@收稿日期:2006-04-11Juan等研究发现,当溶液中脂类的浓度不断增加时,界面的表面张力和表面膨胀模量也增加,说明高浓度时,脂类在界面的表面活性也很高。

然而油相在较高的棕榈酸单甘油酯浓度时,吸附的脂类在油-水界面会形成结晶,反而又会影响其表面特性,因此合理的脂类浓度是界面形成的重要影响因素之一。

当脂类物质在界面上吸附时,液滴丧失了自身的拉普拉斯液滴构型[8~9]。

流变学研究表明:单纯脂类物质形成的界面膜具有以下特性:(1)表面膨胀模量值与表面弹性值很相似;(2)表面膨胀模量中粘性模量值很低且几乎是零;(3)损耗角正切值几乎是零;(4)流变参数与频率无关。

这些特性是难溶脂质所具有的典型特性,因此在油水界面上单独脂类形成的吸附膜表现出纯粹的弹性性质[10]。

1.2蛋白质在油-水界面上的特性蛋白质分子在溶液中溶解后,其分子也是在油-水界面上首先进行延伸,然后打开分子结构,再进行分子的重排。

乳清蛋白形成的膜表面动力学特性研究发现,其一些特性与时间有相关性,随着时间的延长,其表面张力及表面流变特性在增加,尤其是表面膨胀模量及表面弹性模量,这些特性都与蛋白质在界面上的吸附紧密相关的。

蛋白质表面特性与其在溶液中的浓度紧密相关。

一般地,当蛋白质的浓度增加时,表面拉伸率和表面膨胀模量随着时间在发生变化,浓度越高,表面活性和表面膨胀模量也越高,这说明溶液中高的蛋白质浓度有利于蛋白质分子在界面的吸附。

当蛋白质浓度升高到一定浓度时,其表面膨胀模量不再增加,蛋白质形成的膜达到了稳定的表面活性特性,界面被蛋白质所饱和,此时的蛋白质浓度称为临界浓度[11]。

1.3蛋白质与脂类共存时在油-水界面上的交互作用蛋白质与脂类在食品乳浊液和泡沫中的分配由两类分子在界面的竞争性吸附和合作吸附来决定。

在油-水界面上是竞争性吸附还是非竞争性吸附决定于蛋白质的浓度、蛋白质的种类、脂类的种类及在溶液中的浓度,以及蛋白质与脂类的比率。

蛋白质与脂类的交互作用影响了这些体系的吸附特性和表面流变学性质。

这些作用的结果影响了食品乳浊液的形成、组织结构以及稳定性。

Juan等研究了乳清蛋白与脂类模式体系的表面特性[12~15]。

不同的脂类分子与乳清蛋白表现出不同的表面特性。

乳清蛋白与油酸单甘油酯混合膜的研究发现,当高浓度的油酸单甘油酯时,分子间发生竞争性吸附,而当低浓度时,膜主要由蛋白质来主导,在长时间的吸附中发生了合作性的吸附作用。

而乳清蛋白与单甘酯的模式体系研究却表现出不同的特性,即使在很低的分子浓度下也发生竞争性的吸附作用。

2蛋白质与脂类在气-水界面上的特性2.1脂类在气-水界面上的特性脂类分子在气-液界面上形成单分子排列的薄膜层,主要形态有液体-扩散态、液体-浓缩态、固体状态以及崩溃态等,其中液体-浓缩态是脂类形成界面膜最稳定的一种状态。

外界溶液的环境如溶质的种类及性质,温度等会影响到脂类以哪一种形态存在。

在水相介质中,乙醇的添加能够使单分子结构变得致密,成为液体浓缩状态,而蔗糖却达到相反的效果[16~18]。

Cecilio等通过相图的研究,发现了脂类在界面上不同分子形态的转变。

在蔗糖或甘油存在的酸性水溶液中,液体-浓缩状态结构在增加,而固态结构在减少。

当pH值大于7时,固态结构在减少,而液体-浓缩态和液体扩散态结构未发生变化。

温度也会影响其分子结构的转变。

当分子由有序的液体-浓缩态向无序的液体扩散态转变时需要能量,对于许多极性的油脂,这个能量并不是很高,因此,从热力学的角度来讲,发生相的转变并不是很困难。

温度的增加导致焓值和熵值的轻微增加,这与过程是吸热且渐渐的变得无序相一致。

焓和熵值的大小也依赖于在水相中一些如甘油、蔗糖、电解质等溶质的添加,因为这些物质添加后,焓值和熵值也增加了[19~21]。

油脂膜界面流变特性可以定义为在界面的压缩变形和剪切运动。

表面剪切粘度对于分散液的长期稳定性有关,而表面膨胀粘弹性与食品乳浊液和泡沫的稳定性有关。

油脂类物质在气-水界面的表面流变特性不仅与分散液的稳定性有关,而且与界面分子内交互作用的性质也紧密相关。

极性脂类的表面膨胀特性有以下的特点:(1)表面膨胀模量值与表面膨胀弹性值很相似;(2)表面膨胀粘性值与相损失角值很低,几乎为零;(3)表面流变参数在检测的范围内与频率无关。

这就说明了脂类膜越是形成致密的结构,其弹性模量就越高,直至膜结构的破裂。

脂类-脂类间及脂类-其他分子间的交互作用也影响着脂类单分子膜的流变特性[22]。

2.2蛋白质在气-水界面上的特性蛋白质单分子膜在任何温度下都有似液体-扩散态的结构,同时pH值显著影响单分子膜的形成,越在酸性条件下,单分子膜的结构越致密,可能是由于接近蛋白质的等电点的原因[23,24]。

乳清蛋白相图的研究发现,蛋白质有一临界表面压力和和浓度,在这个值时,蛋白质形成的膜特性发生了显著变化。

这个转变依赖于水相介质的温度和pH值。

在酸性条件下乳清蛋白膜的结构变得更加致密且界面密度显著增加,这可能是蛋白质分子间排斥作用的减少,在pH值为5时,乳清蛋白所带的电荷几乎为零[25,27]。

通过小牛血清白蛋白的吸附特性的研究发现,在界面上它的吸附率随温度和浓度的增加而增加,在乙醇存在的情况下,能够看到乙醇和小牛血清蛋白在界面的竞争性吸附。

小牛血清蛋白由于其高的疏水性能而与界面有较高的亲和性。

这个现象反应了小牛血清白蛋白在水相介质中与溶质的相互作用。

然而,蔗糖与界面没有亲和性,但与水分子产生强的粘聚力。

这个现象说明了蛋白质分子在蔗糖存在情况下,更容易水化的现象,限制了蛋白质分子的打开及蛋白质分子间的交互作用,结果小牛血清白蛋白在界面的吸附率增加[28]。

许多牛奶蛋白膜在界面上表现出纯粹的弹性,而且与溶液中的溶质有密切的相关性。

乙醇减少了界面的弹性模量,说明乙醇破坏了蛋白质分子间的相互作用。

低浓度的蔗糖溶液不会影响蛋白质的界面流变特性,但高浓度的蔗糖溶液则会影响界面的流变特性。

2.3蛋白质与脂类共存时在气-水界面上的交互作用脂类依靠其极性得末端与蛋白质发生交互作用,其强度与分子大小、电荷情况、总极性以及特异功能基团的可利用程度有关。

其相互作用表现出两分子的竞争性吸附和合作吸附。

合作吸附有利于乳浊液和气泡的稳定,而竞争性吸附则不利于稳定[29]。

在界面上pH值、蛋白质的浓度,小分子乳化剂等油脂的浓度以及其比值等相互作用的方式决定于溶液的条件,溶液中的溶质,如乙醇、蔗糖、甘油、电解质也会对界面上的吸附特性产生影响。

因此在我们的实际应用中,会控制这些条件,以形成良好稳定性的乳浊液和泡沫。

3蛋白质与脂类的交互作用在食品工业中的应用许多类型的食品属于重新结构化的产品,如冰淇淋、搅打植脂鲜奶油、咖啡伴侣以及一些婴儿营养品等,这些产品中通常含有蛋白质与脂类物质[30]。

在这些产品的配方设计中,首要的条件是能够充分了解分子特性及其交互作用,如在这些物质溶解后,哪一类分子能够最先排列到界面上,后期这些大分子又怎样与小分子乳化剂发生作用,哪些因素会对它们产生影响,以使界面更加稳定或失去稳定性,这些都会影响它们在配方中的用量及配比;同时了解分子的特性,也可帮助确定一些工艺参数,如pH值、温度、乳化的时间,搅拌的强度与时间、投料的顺序及干燥的时间等等。

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