东北农业大学隋晓楠、鞠梦楠：一种通过大豆蛋白-花青素复合纳米颗粒稳定的新型皮克林乳液

研究背景

Pickering乳液是以超细固体粒子为稳定剂、乳化剂而得到的一种新型乳液。与基于传统表面活性剂的乳液相比，Pickering乳液具有低乳化剂用量、稳定性优良以及靶向传输等诸多优点。

大豆分离蛋白是一种全价蛋白，主要由β-伴大豆球蛋白（7S）和大豆球蛋白（11S）组成，在加热时由于其球蛋白的组成和结构，使埋藏在蛋白分子内部的疏水基团暴露出来，形成较大的聚集体颗粒，此颗粒可以作为Pickering乳液的稳定剂。同时，大豆分离蛋白通过降低水-油界面张力来促进乳液的形成，在水-油界面处形成膜结构，从而避免乳液聚集絮凝。

花色苷作为小分子物质，通过渗透到蛋白微原纤维中，与多肽链形成多种交联点。研究表明，蛋白与花色苷共价交联后，可形成较强的共价键并引起蛋白结构的解折叠从而影响二者的特性。尽管以往的研究对多酚类物质与植物蛋白共价作用进行了积极探索，但共价作用的确切机制对Pickering乳液特性及微观结构的影响尚不清楚。

在这项研究中，通过花青素与大豆分离蛋白共价复合制备纳米颗粒，破坏大豆分离蛋白中的二硫键，使二者之间形成共价键，进而改善其分子间柔性较低的状态。为高功能活性大豆蛋白乳液设计、产品开发及多酚类物质在食品、保健品和医药领域的应用提供理论基础，为我国大豆蛋白与多酚类物质产业竞争力提供智力支持。

研究方法

本研究描述了利用大豆分离蛋白(SPI)和花色苷(ACN)制备由SPI-ACN复合纳米颗粒稳定的新型Pickering乳液的可行性。SPI和ACN共价键合在纳米颗粒中。通过粒度、Zeta电位、表面疏水性和抗氧化能力分析对纳米粒子的性质进行了研究。对制备的Pickering乳剂的乳液稳定性、氧化稳定性、体外胃肠消化行为和微观结构进行了表征。

研究结果

研究结果表明，大豆分离蛋白与花青素共价复合制备的Pickering乳液有较好的稳定性，随着花青素含量的增加，乳液粒径逐渐减小，乳层析指数降低了50%；初级氧化和次级氧化物含量分别降低了85.9% and 81.1%，游离脂肪酸含量降低了6.9%。

应用前景

本研究通过分析SPI-ACN共价复合纳米颗粒及Pickering乳液的理化特性、功能特性、稳定特性、微观结构及消化特性，进一步表明Pickering乳液在低热量食品中具有巨大的潜在价值，本研究中所制备的Pickering乳液亦可用作延长易氧化脂质和脂溶性营养素的保护剂。与此同时，为健康、高营养的大豆蛋白新型乳液的设计、开发和多酚类物质在食品、保健品和医药领域的应用提供理论依据。

因此，利用植物蛋白与多酚的高营养价值及良好功能特性的优点，构建的乳液输送体系具有广泛的应用前景。

原文链接

doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.105329

隋晓楠

隋晓楠，教授，硕士生导师，东北农业大学食品学院。入选第四届中国科协“青年人才托举工程”。毕业于新加坡国立大学获博士学位，博士论文获德国施普林格优秀博士论文奖（Springer Theses Award）。以第一或通讯作者发表一区&二区SCI论文26篇，IF>5论文11篇，引用次数近600。作为主要发起人筹办美国油脂化学家协会中国分会（AOCS China Section），并担任分会秘书长。主持承担国家自然科学基金、中国博士后面上一等资助和特别资助等项目和课题。