| برهمکنش بین پلی ساکاریدها و پروتئین ها | |
| تعداد صفحات | ۶۴ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۲٫۶۴ Mb |
برهمکنش بین پلی ساکاریدها و پروتئین ها
در این قسمت پروژه با موضوع برهمکنش بین پلی ساکاریدها و پروتئین ها به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
چکیده
حضور همزمان پروتئین و پلی ساکاریددرسیستمهای غذایی موجب بروز برخی برهمکنش ها بین این دو ترکیب میشود کمپلکس های تشکیل شده می تواند به عنوان یک پلیمر جدید درغذاها تلقی شود که ویژگیهای عملکردی متفاوتی از لحاظ رفتار رئولوژیکی کشش سطحی و حلالیت درمقایسه با اجزای تشکیل دهنده آن دارا می باشند و میتوانند برساختار بافت پایداری و احساس دهانی محصول غذایی تاثیر گذار باشند بنابراین شناخت واکنشهای حاصل از ترکیب این پلیمرها حائز اهمیت است از معمولترین نتایج برهمکنش های بین پروتئین – پلی ساکارید درسیستمهای غذایی می توان به تجمیع انحلال همزمان و جداشدن دو فاز از یکدیگر اشاره نمود. کمپلکس های پروتئین و پلی ساکارید به عنوان جایگزین چربی بافت دهنده و امولسیفایر درطراحی محصولات جدید امولسیون های غذایی میکروانکپسولاسیون و فیلم های خوراکی درصنعت غذا استفاده می گردند.
کلمات کلیدی: پروتئین، پلی ساکارید، برهمکنش، کمپلکس
مقدمه
پلی ساکاریدها و پروتئین ها نقش کلیدی در ایجاد ساختار، بافت و پایدارسازی سیستم های غذایی دارند. در طی فرایند تولید یک محصول غذایی، هم خصوصیات ذاتی هر یک از اجزاء فوق الذکر و هم واکنش های بین اجزاء نقش تعیین کننده در تشکیل ویژگی های محصول تولیدی دارند. بدین ترتیب شناسایی این واکنش ها می تواند منجر به دستیابی دیدگاه های جدید در افزایش کیفیت و نیز طراحی محصولات جدید گردد. کلمه توده ای شدن از لغت لاتین آسرووس به معنای تراکم مشتق می شود و پیشوند co در معنای “با یکدیگر می باشد و توده ای شدن دلالت بر اجتماع ذرات کلوئیدی دارد [۱].
واکنش های پروتئین و پلی ساکارید به دو گروه تشکیل کمپلکس و ناسازگاری ترمودینامیکی تقسیم می شوند، که این واکنش ها تحت تأثير pH، قدرت یونی، دانسیته بار الکتریکی و غلظت پروتئین و پلی ساکارید قرار می گیرند. کمپلکس های تشکیل شده بین پلیمرها می تواند به عنوان یک پلیمر جدید در غذاها تلقی شود، که ویژگی های عملکردی متفاوتی در مقایسه با اجزاء تشکیل دهنده آن دارا می باشد. به طور کلی ویژگی۔ های عملکردی کمپلکس های پروتئین و پلی ساکارید نسبت به ویژگی های عملکردی هریک از پلیمرها به تنهائی، بهتر می باشند [۲]
توده ای شدن، یک فرایند در محلول هموژن ماکرومولکول های باردار است که دستخوش جدا شدن فاز (دو فاز مایع) و تشکیل یک فاز متراکم غنی از پلیمر می شود. واکنش های الكتروستاتیکی تشکیل شده بین پروتئین ها و پلی ساکاریدهای با بار مخالف، در اغلب موارد، واکنش های اولیه رایج در سیستم های مخلوط می باشند. تصور می شود که پایداری کمپلکس های پروتئین و پلی ساکارید القا شده از طریق برهم کنش الکتروستاتیکی، باندهای هیدروژنی یا واکنش های هیدروفوب به انجام برسد. در دو دهه گذشته توده ای شدن ماکرومولکول های باردار در محلول های آبی با وسعت زیادی مورد مطالعه قرار گرفته است.
بررسی جنبه های پایه ای توده ای شدن کمپلکس های پلی الکترولیت نه تنها برای آگاهی از ساختار این ماکرومولکول ها مفید است بلکه برای کاربرد های سودمند آن در فرایند صنعتی نیز اثرگذار است. واکنش های کنترل شده ی پروتئین ها و پلی ساکاریدها از طریق توده ای شدن کمپلکس به عنوان یک وسیله برای بهبود نقش عملکردی آنها به عنوان اجزای اولیه بدون تغییرات آنزیمی یاشیمیایی خواهد بود و این واکنش ها در انواع زمینه های پزشکی، بیوشیمی، صنعت غذا و داروسازی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در صنعت غذاء واکنش ماکرومولکولی بین پلیمرها در ویژگی های محصولات غذایی از قبیل ماست، آب میوه جات و نوشیدنیها اثرگذار است.
ماهیت ترکیب پروتئین – پلی ساکارید
تشکیل کمپلکس پلی ساکارید و پروتئین به طور عمده توسط تعامل های مختلف غیر کووالانسی، مانند تعامل الکترواستاتیک، پیوند هیدروژن، هیدروفوبیک و استریک کنترل می شود. پروتئین پتانسیل زتا +ve یا -ve را براساس pH محیط (+در pH پایین تر از PI و بالعکس) حمل می کند. این +ve یا -ve بار الکتریکی بر روی زنجیره پروتئین به دلیل حضور اسیدهای آمینه مختلف در مولکول های پروتئین و نحوه یونیزاسیون آنها در دامنههای مختلف pH است (شکل ۱).
پلی ساکاریدهای کربوکسیلات در دامنه pH بالاتر از pKa آن از بین میروند (تبدیل به آنیونی می شوند) (شکل ۱). این بار الکتریکی در استخوان پشتی پروتئین یا زنجیره پلی ساکارید وظیفه جذب یا دفع الکترواستاتیک بین آنها را بر عهده دارد. باز هم، حضور گروه -COOH در پلی ساکارید و گروههای -NH3، -COOH در زنجیره پروتئین منبع پیوند هیدروژنی بین این دو زیست پلیمر است. به جز این تکه های یونی روی زیست پلیمرها، تعداد کمی از بخشهای غیر قطبی نیز در بیو پلیمرها وجود دارند که وظیفه آب گیری هیدروفوبیک با یکدیگر را دارند.
اگرچه پارامترهای محلول فاکتورهای مهمی برای کنترل حالت متقابل پروتئین و پلی ساکارید هستند، نوع پروتئین / پلی ساکاریدها، وزن مولکولی، چگالی بار و آبگریز بودن پلیمرها نیز نقش مهمی در میزان پیچیدگی بین دو پلیمرهای زیستی در یک شرایط ثابت دارند.
به طور کلی، فعل و انفعالات بین پروتئین ها و پلی ساکاریدها کاملاً کاوش شده است که در آن تعداد زیادی از گزارش ها براساس تعامل بین سیستم های “پروتئین پلی ساکارید” منتشر شده است.
اگرچه جذب الکترواستاتیک نیروی محرکه اصلی برای پیچیدگی بین پروتئین و پلی ساکارید است، اما همچنین گزارش شده است که پیوند هیدروژن و تعامل آبگریز نقش ثانویه را برای پایداری توده های “پروتئین پلی ساکارید” ایفا می کنند. میزان پیوند هیدروژنی و تعامل آبگریزی نیز به دما بستگی دارد. در سال ۲۰۰۹ نیكرسون و همكاران گزارش داده اند كه کمپلکس های پروتئین نخود و صمغ اقاقیا به دلیل افزایش برهم كنش های پیوند هیدروژن در دمای پایین تثبیت می شوند و در درجه حرارت بالا به دلیل كاهش تعاملات پیوند هیدروژن بی ثبات می شوند [۳]. دما همچنین در تصمیم گیری در مورد ساختمان پروتئین (تاشو یا باز شده) نقش مهمی ایفا می کند. ترکیبات آشکار نشده پروتئین، مکانهای واکنشی بیشتری (اسیدهای آمینه) را در فاز حلال قرار می دهند، بنابراین احتمال تعامل بیشتر (یا اتصال) با پلی ساکارید وجود دارد.
اتصال پلی ساکاریدهای آنیونی (pH ~ pKa) به پروتئین های کاتیونی (در pH <pI) منجر به تشکیل هر دو کمپلکس محلول و نامحلول می شود. اتصال اولیه پلی ساکاریدها (آنیونی) به پروتئین ها (کاتیونی) باعث خنثی سازی بار، که منجر به تشکیل توده های غیر قابل حل “پروتئین پلی ساکارید” می شود. اتصال بیشتر پلی ساکاریدهای آنیونی به توده خنثی، آن را به طور مؤثر آنیونی می کند، که منجر به تشکیل کمپلکس های محلول می شود. اما اتصال پلی ساکاریدهای آنیونی با پروتئین های آنیونی (pH> pI) که توسط تعامل بین سایت های واکنش آنیونی پلی ساکارید و سایت های واکنش دهنده کاتیونی کوچک پروتئین انجام می شود، نیز شناخته شده اند (شکل ۲). اتصال پلی ساکاریدهای آنیونی به سمت کاتیونی پروتئین ها (در pH> pI) منجر به تشکیل توده های “پروتئین-پلی ساکارید” آنیونی و در نتیجه کمپلک های محلول می شوند. بنابراین، غلظت پلی ساکاریدها و pH نقش مهمی در حلالیت توده های “پروتئین پلی ساکارید” دارند [۳].
فهرست مطالب
۱- مقدمه ۶
۲- ماهیت ترکیب پروتئین – پلی ساکارید ۷
۳- جداسازی فازی ۱۲
۴- عوامل مؤثر بر تشكيل كمپلكس ۱۷
۴-۱- عوامل ذاتی ۱۷
۴-۱-۱- pH ۱۷
۴-۱-۲- قدرت یونی ۱۸
۴-۱-۳- چگالی و توزیع بار و نوع پلی ساکارید ۱۹
۴-۱-۴- نسبت اختلاط و غلظت کل بیوپلیمر ۲۱
۴-۲- عوامل بیرونی ۲۱
۴-۲-۱- دما ۲۱
۴-۲-۲- میزان برش ۲۲
۵- ویژگی های عملکردی کمپلکس های مربوط به کاربرد مواد غذایی ۲۳
۵-۱- ویسکوزیته کمپلکس پروتئین- پلی ساکارید و پایداری کف آب – هوا ۲۳
۵-۲- پایداری امولسیون روغن و آب ۲۶
۵-۳- کپسوله سازی و آزاد سازی مولکول های فعال ۳۱
۶- برهم کنش پلی ساکارید-پروتئین در سیستم های غذایی نیمه جامد ۳۳
۶-۱- هیدروژل ها ۳۳
۶-۲- هیدروژلهای الکترواستاتیک پروتئین پلی ساکارید به عنوان تثبیت کننده امولسیون ها ۳۵
۶-۳- ذرات هیدروژل بر پایه بیوپلیمر به عنوان جایگزین چربی ۳۷
۶-۴- خمیر ۳۹
۷- برهم کنش بین نشاسته و پروتئین ۴۲
۷-۱- نشاسته – پروتئین ماهی ۴۲
۷-۲- نشاسته-ژلاتین ۴۴
۷-۳- نشاسته -پروتئین غلات ۴۶
۷-۴- نشاسته-گلوتن ۴۷
۷-۵- نشاسته- پروتئین سویا ۵۲
۷-۶- نشاسته -پروتئین شیر ۵۳
۸- استفاده صنعتی از کمپلکس های پروتئین – پلی ساکارید ۵۴
۸-۱- استفاده از کمپلکس های پروتئین-پلی ساکارید در خالص سازی ماکرومول ها ۵۴
۸-۲- استفاده از کمپلکس های پروتئین-پلی ساکارید در میکروکپسوله سازی ۵۵
۸-۲-۱- میکروانکپسولاسیون در بیوتکنولوژی ۵۶
۸-۲-۲- میکروانکپسولاسیون در لوازم آرایشی، داروسازی و پزشکی ۵۷
۸-۳- استفاده از کمپلکس های پروتئین-پلی ساکارید به عنوان مواد غذایی و مواد بیولوژیکی ۵۹
۸-۳-۱- استفاده از کمپلکس های پروتئین-پلی ساکارید به عنوان مواد تشکیل دهنده مواد غذایی ۵۹
۸-۳-۲- استفاده از کمپلکس های پروتئین-پلی ساکارید به عنوان مواد بیولوژیکی ۶۲
منابع ۶۴
| برهمکنش بین پلی ساکاریدها و پروتئین ها | |
| تعداد صفحات | ۶۴ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۲٫۶۴ Mb |