3和表4是添加FA和CA對面筋蛋白熱力學性質影響情況的結果。圖4為熱重分析的結果,其中a和b分別代表面筋蛋白的TGA和DTG圖。由圖可知,與對照組相比,添加FA和CA后,熱降解溫度(Td)顯著下降,而600℃時的熱損失率顯著增高,均在添加量為0.25%時達到了最大值(FA為74.15%±0.04%,CA為74.79%±0.48%),說明添加FA和CA會使面筋蛋白原有的結構發(fā)生改變,變得越來越松散,緊密度降低。從圖5可以看出,隨著FA與CA添加量的升高,面筋蛋白的熱變性焓值(ΔH)、熱變性溫度(Tp)均降低,在FA與CA的添加量為25%時,面筋蛋白的熱變性焓值(ΔH)分別達到最小值,分別為(129.16±1.31)J/g和(148.60±0.69)J/g,Tp分別為(61.80±0.57),(55.38±0.95)℃。熱變性溫度(Tp)是用于評價材料的分子流動性和水化程度的重要指標,熱變性溫度降低意味著材料發(fā)生解聚。結果可以證明,加入FA和CA使得面筋蛋白的空間結構變得松散無序。在DSC結果中,熱變性焓值(ΔH)反映了材料的親水性與疏水性,從結果可以看出,隨著FA和CA添加量的增加,ΔH顯著降低,表明面筋蛋白的疏水性逐漸下降,這可能是由于面筋蛋白內(nèi)部的水分競爭導致其結構展開,即FA和CA的添加量會顯著影響面筋蛋白的結構。
表5及表6分別為添加FA與CA對面筋蛋白各二級結構對應峰面積占總峰面積的百分比。從結果可以看出,β-折疊是面筋蛋白的主要二級結構,這與Bock等的研究結果相同。添加了FA和CA明顯降低了面筋蛋白的β-折疊含量。據(jù)Ferrer等的研究表明,面筋蛋白中β-折疊越多,代表面筋蛋白結構越穩(wěn)定,且面筋蛋白結構的有序性和α-螺旋的含量呈正相關,本試驗中對照組的β-折疊含量最高,達到88.58%±0.03%,說明對照組的蛋白質結構最為穩(wěn)定。而添加FA和CA后,β-折疊的含量隨添加量的升高逐漸降低,當FA與CA的添加量為0.25%時,β-折疊的含量分別為81.72%±0.03%,83.23%±0.02%,說明添加FA和CA會使面筋蛋白結構的穩(wěn)定性受到破壞,該試驗結果與面筋蛋白熱力學性質檢測結果一致。隨著FA及CA添加量的增加,α-螺旋的含量逐漸下降,在達到最高添加量時,添加FA與CA面筋蛋白α-螺旋結構的含量分別為7.79%±0.04%,6.87%±0.04%,說明添加FA和CA降低了面筋蛋白結構的有序性,使面筋蛋白的蛋白質結構隨添加量的增加而逐漸變得混亂無序。
通過電鏡掃描可以觀察到面筋蛋白的微觀結構。從圖6可知,對照組的孔洞大小比較均勻整齊,孔洞邊緣較為平滑,面筋蛋白的網(wǎng)絡結構有序性較高。隨著FA和CA添加量的增加,相比于對照組面筋蛋白的穩(wěn)定性下降,孔洞損壞,邊緣變得粗糙不平整,有些地方結構出現(xiàn)坍塌。分析電鏡掃描的結果可以發(fā)現(xiàn),F(xiàn)A和CA的添加對于面筋蛋白的微觀結構具有破壞作用。這一結果與熱重分析中面筋蛋白在600℃時的質量損失率升高及面筋蛋白DSC分析中熱變性溫度(Tp)降低的試驗結果一致。
添加FA和CA會對面團及面筋蛋白的品質造成影響。隨著FA和CA添加量的增加,面團的穩(wěn)定時間逐漸縮短,回生值逐漸升高,F(xiàn)A和CA使面團的穩(wěn)定性及有序性顯著下降。動態(tài)流變學試驗中所有試驗組的損耗角正切值均小于1,即面筋蛋白具有類似固體的性質,添加FA和CA后提升了面筋蛋白的黏彈性模量。熱力學試驗結果顯示FA和CA降低了面筋蛋白的熱降解溫度(Td)、熱變性溫度(Tp)及熱變性焓值(ΔH),在600℃時的熱降解溫度顯著降低。面筋蛋白二級結構檢測結果表明,面筋蛋白二級結構中β-折疊和α螺旋含量均下降,即面筋蛋白穩(wěn)定性降低,結構排列變得無序。觀察電鏡掃描結果可以看出,隨著FA和CA添加量的增加,相比于對照組面筋蛋白的穩(wěn)定性下降,孔洞損壞,邊緣變得粗糙不平整,部分結構出現(xiàn)坍塌。
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