朱秀清 杜曉倩 胡 淼 劉冠男 齊寶坤 李 楊,2

(1.東北農業(yè)大學食品學院， 哈爾濱 150030； 2.黑龍江省綠色食品科學研究院， 哈爾濱 150023)

0 引言

大豆分離蛋白(Soybean protein isolates, SPI)，是一種具有高蛋白含量的優(yōu)質植物蛋白，可直接提供人體所需氨基酸，與動物蛋白相比，價格優(yōu)廉、原料豐富[1]，具有降低患心臟病和癌癥等慢性疾病風險的獨特優(yōu)勢[2]。但是，天然SPI的溶解性、乳化性、抗氧化性等功能性質與動物蛋白相比仍存在較大差距，因此需采取適當方法對其進行改性以滿足生產和加工需要。葡聚糖(Dextran, Dex)是一種非離子型表面活性劑，具有良好的水溶性、無毒性和生物相容性[3]，可作為增稠劑、乳化劑應用于食品領域。作為一種天然生物高分子化合物，葡聚糖可與蛋白質發(fā)生相互作用。

蛋白質和葡聚糖之間的相互作用可以改變復合體系中蛋白結構和理化性質。已有研究證明，中性條件下，SPI和Dex可以通過美拉德反應形成SPI-Dex接枝物，顯著提高SPI的溶解性、乳化活性和乳化穩(wěn)定性[4]。文獻[5]利用干熱糖基化對SPI進行改性，發(fā)現糖化后SPI的空間結構發(fā)生改變，且溶解性、乳化活性和乳化穩(wěn)定性均明顯提高。目前，關于Dex改性SPI的研究主要集中在美拉德共價復合體系，然而，美拉德反應的反應進程很難控制，且容易導致有害物質的產生。因此，SPI-Dex非共價復合體系是一個好的研究方向，且混合體系中SPI和Dex之間的相互作用以及Dex添加量對SPI結構和功能性質的影響研究鮮有報道。

本文選擇不同質量分數的Dex(1%、3%、5%、7%)與SPI形成非共價聚合物，利用熒光光譜、紫外可見光譜、傅里葉紅外光譜等技術表征SPI-Dex非共價聚合物的結構特征，同時分析聚合物的粒徑、表面疏水性、濁度、溶解性、乳化性以及抗氧化性，以明確混合體系中SPI和Dex之間的相互作用以及Dex質量分數對SPI結構和功能性質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆，東北農業(yè)大學大豆研究所，東農-42；葡聚糖T10，上海源葉生物科技有限公司；1-苯胺基-8-萘磺酸鹽(1-anilino-8-naphthalenesulfonate)，美國Sigma公司；BCA試劑盒，北京索萊寶科技有限公司；鹽酸、氫氧化鈉、正己烷、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉，均為分析純，北京新光化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

AL204型分析天平，梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司；JJ-1型增力電動攪拌器，江蘇金城國勝儀器廠；FJ200-SH型數顯高速分散均質機，上海標本模型廠；Allegra64R型臺式高速冷凍離心機，美國貝克曼公司；PHS-3C型實驗室pH計，上海儀電科學儀器股份有限公司；Mastersizer 2000型粒度儀，英國馬爾文儀器有限公司；RF-6000型熒光分光光度計，日本Hitachi公司；UV-2600型紫外-可見分光光度計、IRTracer-100型傅里葉變換紅外光譜儀，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1SPI制備

SPI的制備根據文獻[6]的方法并稍作修改。將脫脂大豆粉以液料比10 mL/g分散在去離子水中形成懸浮液并攪拌使其充分溶解。使用2 mol/L NaOH溶液將懸浮液的pH值調節(jié)至8.0。室溫(25℃)下攪拌2 h后，將懸浮液在4℃下9 000g離心30 min，以去除不溶性物質。收集上清液，用1 mol/L HCl溶液將其pH值調節(jié)至4.5，在室溫下靜置1 h，以誘導SPI在等電點處沉淀。然后將其在4℃下6 500g離心30 min，得到大豆蛋白沉淀物。沉淀物用去離子水水洗3次后，調節(jié)溶液pH值至7.0，并在4℃下5 000g離心5 min。最后收集上清液，于冰箱中儲存24 h后進行冷凍干燥，即可得到SPI粉末。

1.3.2SPI-Dex聚合物制備

室溫下，稱取2 g的SPI分散于100 mL去離子水中，攪拌2 h后于冰箱中靜置12 h，確保SPI完全水化。將不同質量的葡聚糖粉末加入到SPI溶液中，磁力攪拌確保充分溶解，使得混合液中SPI質量分數為2%，葡聚糖質量分數分別為0、1%、3%、5%和7%。在冰箱中儲存24 h后進行冷凍干燥，即可得到大豆分離蛋白-葡聚糖聚合物。

1.3.3微觀結構分析

使用SU8010型場發(fā)射掃描電子顯微鏡對SPI/SPI-Dex聚合物的表面形貌進行觀察。將冷凍干燥后得到的SPI/SPI-Dex聚合物樣品均勻平攤在貼有導電膠的樣品臺上，噴金處理，在加速電壓5 kV下觀察樣品。

1.3.4內源熒光光譜分析

采用RF-6000型熒光分光光度計測定SPI/SPI-Dex聚合物(1 mg/mL)的內源熒光光譜。參數設置如下：激發(fā)波長290 nm，掃描波長范圍300～500 nm，激發(fā)狹縫和發(fā)射狹縫均為5 nm。

1.3.5傅里葉紅外光譜分析

稱取冷凍干燥后得到的SPI/SPI-Dex聚合物1 mg與溴化鉀100 mg進行研磨、混勻、壓片，然后通過IRTracer-100型傅里葉變換紅外光譜儀進行傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測定。參數設置如下:分辨率4 cm-1，掃描波長范圍400～4 000 cm-1，掃描頻率64次/s。

1.3.6紫外可見光譜分析

采用UV-2600型紫外-可見分光光度計對樣品進行紫外吸收光譜采集。參數設置如下：測定速度為中速，分辨率0.5 nm，測定波長范圍200～400 nm。

1.3.7SDS-PAGE

SPI/SPI-Dex聚合物的SDS-PAGE(十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳)分析參考文獻[7]，并稍作修改。分離膠和濃縮膠的質量分數分別為12%和5%。將凍干后的SPI/SPI-Dex聚合物以4 mg/mL的質量濃度重新溶解在去離子水中制備樣品溶液，然后將其與上樣緩沖液混合均勻后煮沸90 s，冷卻至室溫后進行上樣處理。初始的電泳電壓設置為80 V，待樣品進入分離膠后改為120 V；電泳結束后，取出膠片加入考馬斯亮藍染液進行30 min的染色處理，然后再用脫色液進行脫色以便于后續(xù)分析。

1.3.8粒徑測定

利用Mastersizer 2000型粒度儀測定SPI/SPI-Dex聚合物的粒徑分布。將凍干的SPI/SPI-Dex聚合物以10 mg/mL的質量濃度復溶在去離子水中，室溫下攪拌2 h使其充分溶解，并在測量之前進行適當稀釋。參數設置如下：測定溫度25℃，平衡時間2 min，測定次數3次，相對折射率1.095。

1.3.9濁度測定

SPI/SPI-Dex聚合物的濁度參考文獻[8]的方法進行測定，并進行適當修改。用UV-2600型紫外-可見分光光度計記錄其在600 nm處的吸光度，即為濁度。

1.3.10表面疏水性測定

根據文獻[9]，采用ANS(1-苯胺基-8-萘磺酸鹽)熒光探針法進行表面疏水性的測定。用0.01 mol/L的磷酸鹽緩沖液(pH值7.0)配制不同濃度的蛋白質溶液(質量濃度0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 mg/mL)和8.0 mmol/L的ANS溶液。取20 μL ANS溶液加到4.0 mL蛋白質溶液中，混合均勻，避光反應15 min，迅速測定混合液的熒光強度，激發(fā)波長、發(fā)射波長分別是390、470 nm，激發(fā)和發(fā)射狹縫寬均為5 nm。以熒光強度對樣品質量濃度制圖，曲線的初始斜率即為蛋白質的表面疏水性指數H0。

1.3.11溶解性測定

溶解性的測定參考文獻[10]的方法并作適當修改。標準曲線以牛血清蛋白(0.5 mg/mL)為標準進行繪制，通過計算得到標準曲線方程：y=1.286 7x+0.107 3，R2=0.996。將凍干SPI/SPI-Dex聚合物以1.0 mg/mL的質量濃度重新溶解在去離子水中，室溫下攪拌2 h使其充分溶解，12 000g離心15 min。然后取上清液，并與BCA工作液混合，37℃水浴15～30 min。用分光光度計測定其在562 nm處的吸光度，根據標準曲線計算上清液中可溶性蛋白質量濃度。蛋白質的溶解度表示為可溶性蛋白質量濃度占總蛋白質量濃度百分比。

1.3.12乳化性測定

根據文獻[11]，采用濁度法測定SPI/SPI-Dex聚合物的乳化活性及乳化穩(wěn)定性，并作適當修改。制備5 mg/mL的SPI/SPI-Dex溶液作為水相，玉米油為油相，油水體積比例為1∶9，用高速剪切均質機在10 000 r/min下均質2 min形成乳狀液，立即從距離乳狀液底部0.5 cm處取50 μL新鮮乳狀液以液料比100 mL/g分散于質量分數為0.1%的SDS溶液中。在旋渦混合器中振蕩30 s后,用UV-2600型紫外-可見分光光度計在500 nm處測定吸光度，記作A0，以相同的方法取均質后靜置10 min的乳狀液重復上述步驟，其吸光度記作A10。乳化活性指數以及乳化穩(wěn)定性指數計算公式為

(1)

(2)

式中EAI——乳化活性指數，m2/g

ESI——乳化穩(wěn)定性指數，min

DF——稀釋倍數，取100

θ——乳狀液中油相體積分數，%

L——比色皿厚度，cm

C——制備乳液所用蛋白溶液中的蛋白質量濃度，g/mL

1.3.13DPPH自由基清除率

參考文獻[12]的方法測定了DPPH自由基清除活性，并作略微修改。將凍干的SPI/SPI-Dex聚合物重新溶解在去離子水中，以獲得2.0 mg/mL的質量濃度。取2 mL樣品溶液，并加入2 mL濃度為0.1 mmol/L的DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)溶液，充分混勻，室溫下避光反應30 min，離心取上清液后，用紫外可見分光光度計于517 nm波長處測定吸光度，DPPH自由基清除率計算公式為

(3)

式中As——DPPH樣品(即2 mL樣品溶液與2 mL DPPH溶液混合)的吸光度

Ac——對照樣品(即2 mL樣品溶液與2 mL乙醇溶液混合)的吸光度

Ab——空白DPPH(即2 mL乙醇溶液與2 mL DPPH溶液混合)的吸光度

1.3.14數據分析

所有實驗均進行3次重復，結果表示為平均值±標準差。采用SPSS 23.0對測定數據進行差異顯著性分析(顯著水平為P<0.05)。采用Origin 2018軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 微觀結構分析

掃描電鏡是一種用于觀察和分析物質微觀結構的有效手段,有助于了解樣品的可能結構形成機制。圖1是SPI及SPI-Dex聚合物的微觀結構圖。如圖1所示，單獨SPI由眾多光滑致密的無規(guī)則片狀結構組成，這與文獻[13]在超聲對大豆分離蛋白結構和物理性質的影響研究中的結果相吻合。與SPI相比，SPI-Dex聚合物表現出明顯的結構差異，無規(guī)則片狀結構明顯變小，同時出現了孔洞結構。這可能是因為混合體系中SPI、Dex二者之間發(fā)生相互作用形成了可溶性聚合物，從而使得SPI的微觀結構發(fā)生了明顯改變。

圖1 SPI、SPI-Dex的微觀結構Fig.1 Microstructure of SPI and SPI-Dex

2.2 內源熒光光譜

蛋白質的內源熒光是由色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸等芳香族氨基酸引起的。主要由于色氨酸殘基貢獻的蛋白質內源熒光對環(huán)境條件敏感，因此常被用作蛋白質構象變化的指標[14]。圖2顯示了不同質量分數Dex對SPI-Dex混合體系色氨酸熒光強度的影響。如圖2所示，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的熒光強度顯著降低，并且隨著Dex質量分數的增加，熒光強度持續(xù)下降，說明SPI發(fā)生了熒光猝滅，產生了疏水相互作用。這一現象與文獻[11]通過美拉德反應偶聯葡聚糖改善花生分離蛋白功能特性的報道一致，可以歸因于結合在蛋白質上的多糖鏈的屏蔽作用。SPI-Dex聚合物中的色氨酸殘基更容易被包圍在疏水環(huán)境中，混合體系中Dex的加入使蛋白質形成了更緊密的三級構象[15]。此外，從圖2可以看到，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物最大熒光發(fā)射峰的位置發(fā)生了微弱的藍移，這說明混合體系中Dex與SPI的疏水性氨基酸發(fā)生了相互作用，使得它們所處的微環(huán)境極性降低。

圖2 SPI、SPI-Dex的內源熒光光譜Fig.2 Intrinsic fluorescence spectra of SPI and SPI-Dex

2.3 傅里葉變換紅外光譜

作為鑒別物質和分析物質結構的有效手段，傅里葉變換紅外光譜已被廣泛用于各種物質的定性鑒定和定量分析，以及研究分子間和分子內部的相互作用[16]。圖3顯示了SPI與SPI-Dex聚合物的傅里葉變換紅外光譜。如圖3所示，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物在2 500～3 000 cm-1范圍的峰相對較寬，表明混合體系中SPI和Dex之間發(fā)生了相互作用，因此導致峰形狀的改變。同時與SPI相比，SPI-Dex聚合物在1 020 cm-1處出現了較強的吸收，這可能是由于混合體系中Dex的添加引起了SPI結構改變，從而出現C—O伸縮振動[17]。3 200～3 420 cm-1和2 900～3 000 cm-1處振動峰分別由氫鍵—OH和C—H拉伸引起。與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物在3 200～3 420 cm-1區(qū)域的光譜強度加強(從3 293.01 cm-1到3 416.33 cm-1)，在2 900～3 000 cm-1區(qū)域的光譜強度減弱(從2 961.10 cm-1到2 924.39 cm-1)，這表明混合體系中SPI和Dex之間的相互作用可能與氫鍵的形成以及C—H的拉伸有關。

圖3 SPI、SPI-Dex的紅外光譜Fig.3 Infrared spectra of SPI and SPI-Dex

2.4 紫外可見吸收光譜

蛋白質三維構象的變化可以通過氨基酸殘基的相對運動反映出來[18]。大豆分離蛋白具有色氨酸和酪氨酸殘基等側鏈基團，其特征紫外吸收峰在260～300 nm范圍內。圖4顯示了SPI與SPI-Dex聚合物的紫外吸收光譜。如圖4所示，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的最大紫外吸收度明顯降低，并且隨著Dex質量分數的增加不斷下降。這可能是因為Dex的加入可以在一定程度上防止色氨酸和酪氨酸殘基的暴露，從而形成了一種防止SPI被破壞的保護機制。另一種可能的解釋是混合體系中SPI和Dex之間聚合物的形成導致SPI肽鏈的延伸和空間結構的改變，因此導致了紫外吸收光譜的改變[19]。

圖4 SPI、SPI-Dex的紫外光譜Fig.4 UV spectra of SPI and SPI-Dex

2.5 SDS-PAGE

圖5(圖中Marker表示標準蛋白)為SPI及SPI-Dex聚合物的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖。如圖5所示，SPI及SPI-Dex聚合物均呈現比較完整的電泳條帶。與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的條帶位置沒有發(fā)生明顯變化，且在分離膠和濃縮膠相接處沒有新條帶出現，這說明混合體系中Dex的加入不會生成大分子量物質。但是與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物電泳條帶的顏色明顯變淺，并且其顏色變淺程度與混合體系中Dex的質量分數呈正相關，這表明混合體系中Dex的加入改變了SPI的分子量，使得SPI的分子量有所減小。電泳條帶顏色的變淺可能是因為混合體系中SPI、Dex二者通過非共價相互作用生成了SPI-Dex非共價聚合物，消耗了SPI上能夠與考馬斯亮藍染色液相互作用的活性基團，從而使得SPI與染色液的結合減弱，因此條帶顏色變淺[20]。

圖5 SPI、SPI-Dex的凝膠電泳圖Fig.5 SDS-PAGE of SPI and SPI-Dex

2.6 平均粒徑及粒徑分布

圖6a、6b(圖中不同小寫字母表示差異顯著，下同)分別是具有不同Dex質量分數的SPI-Dex聚合物的平均粒徑及粒徑分布圖。如圖6a所示，與單獨SPI相比，Dex的加入使得SPI-Dex聚合物的粒徑顯著減小，這可能是因為混合體系中SPI和Dex之間相互作用形成了可溶性聚合物，從而抑制了蛋白質之間的聚集，使得粒徑減小。同時，Dex的加入會增加混合體系的粘度，這可能是通過降低顆粒間的碰撞頻率來防止形成大的蛋白質-蛋白質聚合體，從而使粒徑減小。但是，繼續(xù)增加多糖的含量，即Dex質量分數為7%時，顆粒尺寸略有增大，這一現象可以解釋為混合體系中一些小顆粒分子相互靠近而聚集。同樣地，文獻[17]在研究海藻酸鈉與肌原纖維蛋白相互作用時發(fā)現了類似的現象。此外，從圖6b中可以看出，SPI與SPI-Dex聚合物的粒徑分布均顯示雙峰分布，但是與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的峰相對較窄，因此，推測SPI-Dex聚合物溶液的穩(wěn)定性相對較好。

圖6 SPI、SPI-Dex的粒徑分布Fig.6 Particle size distribution of SPI and SPI-Dex

2.7 濁度

濁度是表征蛋白質聚集狀態(tài)的重要指標，可以反映溶液中懸浮顆粒的大小和數量。具有不同Dex質量分數的SPI-Dex聚合物濁度如圖7所示。與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的濁度顯著降低，并且隨Dex質量分數的增加呈現有規(guī)律的下降，在Dex質量分數為5%時達到最低值。這可能是因為混合體系中，SPI、Dex發(fā)生相互作用形成了可溶性聚合物，減少了大的蛋白質-蛋白質聚集體的形成。此外，Dex是一種大分子物質，具有空間穩(wěn)定作用，能夠阻礙蛋白質分子的運動，避免蛋白質聚集沉淀，從而使?jié)岫冉档蚚21]。然而，繼續(xù)增加混合體系中Dex的質量分數，即Dex質量分數為7%時，濁度略有升高，但仍然比單獨SPI的低。這一現象可能是由于混合體系中未參與反應的Dex相互靠近，造成分子間相互聚集，因此濁度升高，這與2.6節(jié)平均粒徑及粒徑分布的結果相吻合。

圖7 SPI、SPI-Dex的濁度Fig.7 Turbidity of SPI and SPI-Dex

2.8 表面疏水性

蛋白質表面疏水性指數H0是表征蛋白質表面暴露的疏水性基團數量的指標，也可以表征蛋白質分子間相互作用[19]。表面疏水性指數不僅可以反映蛋白質的構象變化，而且與蛋白質的溶解性、乳化性等功能性質緊密相關。如圖8所示，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的表面疏水性指數顯著降低，并且隨著Dex質量分數的增加，SPI-Dex聚合物的表面疏水性指數不斷下降。一方面，Dex的添加覆蓋了蛋白質表面的疏水位點，從而使蛋白質的表面疏水性指數降低[22]。同樣，文獻[23]研究發(fā)現中性條件下卡拉膠的添加可以有效降低牛血清蛋白的表面疏水性。另一方面，SPI、Dex之間的物理混合會導致非共價SPI-Dex聚合物的形成，具有大量親水性羥基基團的Dex與SPI結合，不僅可以通過增加蛋白質分子表面的親水性來降低表面疏水性[24]，而且SPI和Dex之間相互作用可能會通過消耗SPI部分反應基團來實現表面疏水性的降低，這與2.5節(jié)SDS-PAGE電泳條帶顏色的變化相吻合。同時，Dex的添加會產生一定的空間位阻，阻止蛋白質分子內部疏水基團的暴露，進而降低表面疏水性[5]。

圖8 SPI、SPI-Dex的表面疏水性指數Fig.8 Surface hydrophobicity of SPI and SPI-Dex

2.9 溶解性

溶解性作為蛋白質重要的基本性質之一，對蛋白質的乳化性等功能性質有很大的影響。如圖9所示，單獨SPI的溶解度為45.26%。隨著Dex質量分數的增加，SPI的溶解性發(fā)生顯著變化，在Dex質量分數為5%時達到最大值，與單獨SPI相比，溶解度提高16.35%。這可能是因為SPI、Dex之間發(fā)生反應，形成了可溶性聚合物，與單獨SPI相比，Dex的加入使得混合體系中親水性基團的數量增加，因此溶解性提高。這一結果與文獻[25]一致。然而，繼續(xù)增加混合體系中Dex的質量分數，即Dex質量分數為7%時，SPI-Dex聚合物的溶解度反而降低。這可能是因為混合體系中Dex的質量分數過高，未參加反應的Dex與SPI相互競爭吸收水分子，從而使得SPI的溶解性降低，這與2.7節(jié)濁度的變化情況相吻合。

圖9 SPI、SPI-Dex的溶解度Fig.9 Solubility of SPI and SPI-Dex

2.10 乳化活性和乳化穩(wěn)定性

如圖10(圖中不同小寫字母表示乳化活性指數差異顯著，不同大寫字母表示乳化穩(wěn)定性指數差異顯著)所示，單獨SPI穩(wěn)定的乳液的乳化活性指數為(7.73±0.08) m2/g。隨著Dex質量分數的增加，SPI-Dex聚合物穩(wěn)定的乳液的乳化活性指數不斷增加，在Dex質量分數為5%時達到最大值，與單獨SPI穩(wěn)定的乳液相比，乳化活性指數提高18.71%，說明該濃度下的Dex對乳液的乳化活性具有明顯的改善作用。乳化活性指數的增加可能的原因為：一方面，Dex的添加可以通過加強蛋白質分子側鏈基團與水的相互作用，使蛋白質溶解度增加(見2.9節(jié))，從而使乳化活性增強[26]；另一方面，具有較高分子量的Dex的加入提高了混合體系的溶液黏度，形成了更加穩(wěn)定的網絡結構，因此乳化活性增加[27]。隨著混合體系中Dex質量分數的增加，乳液乳化穩(wěn)定性指數的變化趨勢與乳化活性指數的變化趨勢大致相似，均呈現先增加后降低的變化。其中，Dex質量分數為3%乳液的乳化穩(wěn)定性指數最高，與單獨SPI穩(wěn)定的乳液相比，增加34.55%，效果顯著，這可能是因為Dex的加入使得乳液連續(xù)相的粘度增加，分散相的流動性減弱，因此穩(wěn)定性增加[28]。然而，繼續(xù)增加混合體系中Dex的質量分數，即Dex質量分數為5%和7%時，乳液的乳化穩(wěn)定性指數反而降低，這說明高濃度的Dex不利于乳液的穩(wěn)定。

圖10 SPI、SPI-Dex的乳化活性指數和乳化穩(wěn)定性指數Fig.10 Emulsification activity index and emulsification stability index of SPI and SPI-Dex

2.11 抗氧化性

DPPH自由基清除能力已被廣泛應用于檢測各種抗氧化劑對自由基的清除作用，可以用于反映抗氧化性的強弱[19]。一般來說，DPPH自由基清除能力越強，則該物質的抗氧化性越強。圖11為Dex及具有不同Dex質量分數的SPI-Dex聚合物的DPPH自由基清除率。與單獨Dex和SPI相比，SPI-Dex聚合物的DPPH自由基清除能力顯著增強，這說明Dex的添加可以改善SPI的抗氧化性。此外，在Dex質量分數0～5%的范圍內，DPPH自由基清除能力隨著Dex的增加不斷增強，在Dex質量分數為5%時達到最大值，與單獨SPI相比，DPPH自由基清除率提高11.30%。這可能是因為隨著Dex質量分數的增加，混合體系中SPI和Dex更好地結合，形成了更多的SPI-Dex聚合物，因此抗氧化性不斷增強。然而，繼續(xù)增加混合體系中Dex的質量分數，即Dex質量分數為7%時，DPPH自由基清除能力反而降低，這說明混合體系的抗氧化性并不會隨Dex的增加而持續(xù)增強，過量的Dex不利于混合體系的抗氧化性。

圖11 SPI、SPI-Dex的DPPH自由基清除率Fig.11 DPPH radical scavenging activity of SPI and SPI-Dex

3 結束語

通過向SPI溶液中添加不同質量分數的Dex，探究了混合體系中SPI和Dex之間的相互作用方式以及Dex濃度對SPI結構和功能性質的影響。研究發(fā)現，混合體系中SPI和Dex可以通過疏水相互作用和氫鍵這兩種非共價力形式相互作用。Dex的加入抑制了蛋白質的聚集，阻止了蛋白質色氨酸和酪氨酸殘基的暴露，形成了更加致密的三級結構。當混合體系中Dex質量分數低于5%時，與單獨SPI相比，SPI-Dex聚合物的粒徑、表面疏水性、濁度明顯降低；溶解性、乳化性、抗氧化性顯著提高。其中Dex質量分數為5%時效果最為顯著，分別使SPI的溶解度增加16.35%、乳化活性指數增加18.71%、DPPH自由基清除率增加了11.30%。該結果為SPI-Dex非共價聚合物在食品領域中的有效應用提供了理論參考。