酪蛋白酸钠作为一种良好的乳化剂和乳化稳定剂, 对乳饮料品质具有重要的作用。 蔗糖作为甜味剂, 可以提高乳饮料的口感。 但酪蛋白结构和性质很容易受到其所处的微环境的影响, 为了分析蔗糖对酪蛋白酸钠结构及其乳化性的影响, 利用荧光光谱技术探讨了酪蛋白酸钠荧光光谱和表面疏水性的变化, 利用动态光散射技术分析了酪蛋白酸钠乳液液滴流体力学直径的变化, 利用Turbiscan光谱学稳定性测试评价了酪蛋白酸钠乳液的背散射光强度变化以及稳定性指数(TSI)。 结果表明: 蔗糖会使酪蛋白酸钠发生内源荧光猝灭, 猝灭速率常数KS＜2.0×1010 L·mol-1·s-1, 属于动态猝灭, 未形成稳定的基态配合物, 表明两者仅以较弱的氢键和疏水相互作用结合。 酪蛋白酸钠的表面疏水性显著增强(p＜0.05), 部分酪蛋白酸钠聚集程度增加, 形成了可溶性聚集体。 随着蔗糖浓度的增加, 酪蛋白酸钠乳液流体力学直径增大, 是高压均质时蛋白聚集体在油水界面上优先吸附的结果。 背散射光强度结果显示随着蔗糖浓度的增加, 乳液越不易产生分层、 浓度变化、 乳滴迁移等不稳定性现象。 稳定性指数显著增大(p＜0.05), 乳液稳定性增强。

利用循环伏安法、 油水分配系数和红外光谱（FTIR）、 XRD射线粉末衍射以及圆二色谱（CD）对于绿原酸协同抗氧化的机理进行了研究, 并通过ABTS自由基清除能力对于绿原酸单体和复配混合物的抗氧化活性进行了测定。 结果表明, 复配绿原酸分子之间抗氧化活性差距越大, 抗氧化活性高的绿原酸含量越高, 协同效果越好; 协同过程中并未发现绿原酸复配混合物氧化电势的改变, 说明协同作用时分子间的氧化偶联作用并不存在; 转移电量与抗氧化指标之间具有很高的相关性（0.92）, 协同作用发生时体系的实际转移电量高于理论转移电量, 证明了高抗氧化活性绿原酸分子即双咖啡酰奎宁酸的重生; 油水分配系数绝对值差为0.13时的绿原酸复配组合具有良好的界面效应和高的协同效果; 红外光谱、 XRD射线粉末衍射以及圆二色谱并未发现绿原酸复配混合物中反映绿原酸分子相互作用和规则性排列的信息。 因此绿原酸分子之间重生机制和体系的界面效应是绿原酸发生协同抗氧化现象的主要原因。

不同品种的乳脂肪球的组成成分不同, 从而导致脂肪在乳中的存在形式和最终的乳品品质存在差异。 利用拉曼光谱测定黑白花牛乳、 水牛乳及牦牛乳中脂质球的脂质和脂肪酸成分, 比较不同品种牛乳的脂质组成差异。 结果显示, 牦牛乳的2 885/2 850 cm-1比值较高, 表明牦牛乳脂质球趋于形成结晶态脂肪球膜包裹流动态内核的结构。 与黑白花牛乳相比, 牦牛和水牛乳的1 655/1 443 cm-1比值较高, 表明黑白花牛乳的脂肪酸不饱和程度低于其他两种牛乳; 水牛乳小脂肪球的脂肪酸不饱和度高于牦牛乳, 大脂肪球的则低于牦牛乳。 综上可知, 用牦牛乳分离而得的稀奶油较其他牛乳难熔化, 搅拌耗时更长, 但形成的黄油更柔软; 而水牛乳由于脂肪球较大, 适用于奶油的加工和脂肪球膜的分离。

利用内源性荧光光谱、 荧光探针(ANS)结合荧光光谱及圆二色谱, 以乳白蛋白-油酸为参照, 研究了乳白蛋白结合亚油酸后, 疏水性氨基酸、 疏水性区域、 三级结构及二级结构的变化, 并利用亚甲基蓝的方法评价了该复合物的抗肿瘤活性。 荧光光谱结果显示, 与乳白蛋白-油酸复合物类似, 乳白蛋白结合亚油酸后, 其内源性荧光光谱显著红移, 从331.07 nm移至337.60 nm; 外源性ANS结合光谱蓝移, 从516.20 nm移至508.50 nm; 且荧光强度增加, 表明乳白蛋白结合亚油酸后同样出现了疏水性氨基酸及疏水性区域暴露的现象。 圆二色谱结果表明, 与乳白蛋白-油酸复合物类似, 乳白蛋白结合亚油酸后, 三级结构部分丧失, 二级结构中β-转角及无规卷曲的含量显著降低, β-折叠含量增加。 细胞实验证实了乳白蛋白-亚油酸复合物具有良好的抗肿瘤效果。 该研究从复合物结构和功能的两方面, 为新型抗肿瘤乳白蛋白-亚油酸复合物的开发提供了依据。

天然脂肪球主要由甘油三酯构成, 以不同大小的球状形式分泌而得。 不同大小的脂肪球的球体和膜组成成分不同, 从而影响了脂肪在乳中的存在形式和最终的乳品功能特性。 然而, 不同大小的脂肪球成分的差异尚未完全阐明。 利用拉曼光谱测定特定大小脂肪球及膜的脂质和脂肪酸组成。 拉曼光谱能够从单个脂肪球获得特定拉曼信号, 并且在不破坏天然脂肪球构型的情况下进行测定。 结果显示, 小脂肪球在2 885/2 850 cm-1处条带信号较高, 表明小脂肪球趋于形成结晶态的脂肪球膜包裹流动态的甘油三酯内核的结构。 此外, 小脂肪球与大脂肪球相比, 1 655/1 443 cm-1的条带信号较低, 表明小脂肪球的脂肪酸不饱和程度较高。 总之, 从本实验结果可以推断, 用特定的小脂肪球分离而得的稀奶油在熔化时较大脂肪球难熔化, 搅拌耗时更多, 但能形成更柔软的黄油。

槲皮素与牛血清白蛋白的相互作用机理以及影响因素的研究对于生物活性小分子与生物大分子的相互作用方式及其功能改变具有一定理论和实际意义。 运用荧光光谱、 紫外可见光谱、 同步荧光光谱、 自由基清除方法（DPPH和ABTS自由基清除率）, 研究了牛血清白蛋白与槲皮素在水、 二甲基亚砜和乙醇三种不同溶剂中的相互作用方式及其对槲皮素抗氧化性的影响。 结果表明: 槲皮素对牛血清白蛋白有较强的荧光猝灭作用, 且为静态与动态并存的复合猝灭方式, 相互作用力为疏水作用力。 三种溶剂中, 牛血清白蛋白与槲皮素的结合常数和结合位点数由大到小依次为: 水＞二甲基亚砜＞乙醇, 结合距离由大到小依次为: 乙醇＞二甲基亚砜＞水。 根据结合距离的大小可知, 结合作用由强到弱依次为: 水＞二甲基亚砜＞乙醇。 在三种溶剂中牛血清白蛋白的酪氨酸和色氨酸残基同时参与与槲皮素的相互作用。 未结合及结合牛血清白蛋白的槲皮素与DPPH自由基清除率均为30%, 未结合及结合牛血清白蛋白的槲皮素与ABTS自由基清除率相比, 由80%显著降低到70%。 三种溶剂对未结合及结合牛血清白蛋白的槲皮素的自由基清除能力无显著性影响。

综合运用动态光散射光谱、 荧光光谱和高效液相-紫外光谱法检测钙离子对酪蛋白胶束结构的影响。 外源添加的钙离子的浓度从0增加至12 mmol·L-1的过程中, 酪蛋白胶束的外源ANS荧光强度和浊度一直增大, 但是其体积平均直径和胶束的多分散指数是一直下降。 同时, 当外源添加的钙螯合剂（柠檬酸根）离子的浓度从0 增加至12 mmol·L-1的过程中, 酪蛋白胶束的外源ANS荧光强度和浊度一直减小, 但是酪蛋白胶束的体积平均直径、 胶束的多分散指数和胶束的稳定性是增大的。 因此, 在对酪蛋白胶束的结构影响方面, 钙离子和柠檬酸根离起到了相反的作用。 研究证实, 外源钙离子可以有效地调节酪蛋白胶束的结构, 进而改善其功能特性。

利用紫外光谱和荧光光谱技术评价了咖啡酸与乳蛋白（α-酪蛋白、 β-酪蛋白、 κ-酪蛋白、 α-乳白蛋白、 β-乳球蛋白）两者结合的结合常数、 结合作用力、 结合距离以及能量转移效率， 通过二苯代苦味酰基（DPPH）自由基清除率和铁离子还原能力（FRAP）对两者结合导致的抗氧化活性变化进行了测定。 结果表明咖啡酸会使乳蛋白发生内源性荧光猝灭。 吉布斯自由能变ΔG<0， 表明反应是自发进行的。 其中咖啡酸与α-酪蛋白之间以静电引力结合（ΔH<0， ΔS>0）， 与β-酪蛋白、 α-乳白蛋白的结合作用力为氢键(ΔH<0， ΔS<0)， 与κ-酪蛋白、 β-乳球蛋白是以疏水作用力结合(ΔH>0， ΔS>0)。 两者结合距离r0<7 nm， 符合非辐射能量转移条件， 证明咖啡酸对乳蛋白的荧光猝灭是由于生成不发光的配合物而引起的静态猝灭。 此外， 两者结合导致咖啡酸的抗氧化能力受到不同程度的抑制。

运用荧光、 圆二色谱及紫外光谱手段, 研究了六种不同物理或化学条件处理后, 牛乳铁蛋白(Bovine lactoferrin, bLF)三级、 二级结构及二硫键的变化。 荧光结果显示: 6 mol·L-1盐酸胍、 8 mol·L-1尿素和50 mmol·L-1二硫苏糖醇三种处理后bLF溶液的最大发射波长从333 nm红移至354 nm, 疏水基团大量暴露, 三级结构发生明显变化； 100 ℃加热5 min、 超声(450 W, 5 s, 6个脉冲)、 1%巯基乙醇处理后, bLF溶液荧光强度明显减弱, 最大发射波长几乎无变化。 圆二色谱结果表明: 经盐酸胍处理, bLF中α-螺旋结构消失, 其余五种处理, 二级结构的变化较小。 紫外光谱数据表明: 二硫苏糖醇对bLF二硫键破坏最严重, 超过总二硫键含量的55%, 超声次之, 盐酸胍、 巯基乙醇和加热破坏较少。 结果对进一步明确乳铁蛋白的构效关系提供了一定的依据。

运用三维荧光光谱、 紫外可见分光光谱以及傅里叶红外光谱等手段研究了蛋白与黄酮分子的相互作用, 并结合相关性分析的统计学手段分析了蛋白与黄酮分子相互作用方式对黄酮稳定性的影响。 实验结果表明, 疏水相互作用是三种蛋白与黄酮分子之间主要的作用力, 在牛血清白蛋白与黄酮的结合中有氢键的参与, 同时发现在牛血清白蛋白体系中黄酮的稳定性明显增强。 通过相关性分析证明蛋白对黄酮稳定性的提高与两者之间的分子间氢键有关, 氢键结合作用越强蛋白对黄酮保护越明显。