Page 179 - 《精细化工》2022年第8期

第 8 期 王柏棋，等: 酯化大豆蛋白-壳聚糖复合物乳化性及抑菌性 ·1679·

复合物对大肠杆菌、沙门氏菌以及金黄色葡萄球菌 细菌内容物泄出，造成微生物凋亡 [13] 。壳聚糖的抑
均具有抑制作用。与酯化大豆蛋白相比，酯化大豆 菌作用同样来源于其表面存在大量的带正电荷的活
蛋白（pH 3.0-5.0）对于细菌的抑制作用变化不显著； 性氨基，而且壳聚糖还能进入微生物细胞内部进一
而酯化大豆蛋白-壳聚糖复合物的抑菌效果增加显 步抑制其生命活动 [31] 。当酯化大豆蛋白与壳聚糖形
著，在 3 种物质中抑菌效果最佳。已有大量文献报 成复合物之后，酯化大豆蛋白的净电荷量增加，
道了酯化大豆蛋白和壳聚糖的抑菌机理，最被认可 MSPI-CS 的电位增至（27.17±0.29） mV，M11S-CS
的抑菌机制是静电作用 [9,13] 。 的电位增至（24.07±0.47） mV，M7S-CS 的电位增至
（27.17±0.35） mV（表 1）。这可能会导致复合物与
微生物的细胞壁、细胞膜之间的静电作用力增强，
使其易于吸附至细菌表面并使细胞膜裂解，细胞内
容物泄露，最终致使细菌凋亡 [32] 。CHEN 等 [33] 的研
究结果证实了这一观点。
青霉素对于大肠杆菌的抑菌圈直径为 16.7 mm [34] ，
与商品抑菌剂相比，MSPI-CS、M11S-CS、M7S-CS
对于大肠杆菌的抑菌圈直径分别为 15.6、14.9、
15.4 mm；青霉素对于金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径
为 26.63 nm [35] ，MSPI-CS、M11S-CS、M7S-CS 对
于金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为 15.2、14.4、
15.2 mm；庆大霉素、卡那霉素对于沙门氏菌的抑菌
圈直径为 13 和 14 mm [36] ，MSPI-CS、M11S-CS、
M7S-CS 对于沙门氏菌的抑菌圈直径分别为 15.1、
14.3、15.0 mm。上述实验结果表明，酯化大豆蛋白
与壳聚糖复合后不仅显著提高了蛋白质的抑菌活
性，尤其对沙门氏菌的抑制效果高于商品抑菌剂庆
大霉素和卡那霉素的抑菌效果，对延长大豆蛋白食
品货架期具有重要意义。
2.5 乳液的平均粒径与 Zeta 电位
大豆蛋白是非常优良的食品级乳化剂，近年来
被广泛应用于乳液的配方中 [11,16] ，乳液的平均粒径
见表 2、Zeta 电位见表 3。
如表 2 所示，在 pH 5.0 时，天然 SPI、11S、7S
制备的乳液液滴尺寸超过了 3.0 µm，乳液的液滴分
散性差且容易聚集，天然大豆蛋白难以制备具有较
小粒径的乳液。在 pH 5.0 时，MSPI 和 M7S 制备的乳
液平均粒径大小分别为（256.9±10.1）、（257.0±8.1） nm，

差异不显著（p>0.05）；M11S 制备的乳液粒径较大，
为（438.7±17.21） nm。酯化 SPI、11S、7S 乳液液
a—酯化大豆蛋白、酯化大豆蛋白（pH 3.0-5.0）、壳聚糖、酯化
大豆蛋白-壳聚糖复合物对细菌的抑制作用；b—壳聚糖、酯化大 滴尺寸远小于天然 SPI、11S、7S 制备的乳液液滴尺
豆蛋白-壳聚糖复合物抑菌观察图 寸。该结果表明，酯化改性显著改善了酸性条件下
注：小写字母 a～e 表示对同一细菌，不同样品之间的抑制作用 大豆蛋白稳定乳液的能力。在 pH 5.0 时，以 MSPI、
差异显著（p<0.05）；大写字母 A～C 表示同一样品，对不同细 M7S 和 M11S 与壳聚糖复合物为乳化剂的乳液 Zeta
菌的抑制作用差异显著（p<0.05）。
图 4 酯化大豆蛋白、酯化大豆蛋白（pH 3.0-5.0）、壳聚 电位绝对值最高，分别为（ 22.07±0.40 ）、
糖、酯化大豆蛋白-壳聚糖复合物的抑菌性 （22.33±0.88）、（20.68±0.09） mV， MSPI-CS 制
Fig. 4 Antibacterial activity of esterified soybean protein, 备的乳液平均粒径为（255.2±5.3） nm，M7S-CS
esterified soybean protein (pH 3.0-5.0), chitosan, 复合物制备的乳液平均粒径为（253.6±1.7） nm，
esterified soybean protein-chitosan complexes
与 MSPI 乳液和 M7S 乳液相比，乳液尺寸变化不显
酯化大豆蛋白由于携带正电荷，可以与细胞膜 著。而 M11S-CS 制备的乳液平均粒径为（315.6±
表面带负电荷的物质发生静电相互作用，进而导致 2.4） nm，比 M11S 乳液平均粒径低了约 123 nm。