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甜菊糖苷（steviol glycosides,SGs）是一种兼具生物活性和表面活性的天然低热量高倍甜味剂,目前作为糖替代品被广泛用于食品、饮料和药品中。然而SGs都存在不同程度的后苦涩味,导致部分消费者对以SGs为甜味剂的产品可接受度降低,SGs的酶促糖基化可以改善其味质。同时,SGs高甜度和表面活性的组合赋予了SGs作为多功能成分应用于食品加工的潜力。尽管国内外研究者对SGs的表面活性已经有了初步研究,但SGs结构与其表面活性之间的关系仍不明确,且它们对蛋白质发泡、乳化、凝胶等功能特性的影响鲜有研究。本论文建立了利用环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase Toruzyme3.0L）和葡萄糖淀粉酶双酶法制备单葡萄糖基莱鲍迪苷A（RAG1）的方法,明确了莱鲍迪苷A（RA）和RAG1的胶束对疏水性活性物的增溶机制;随后系统研究了代表性SGs:甜茶苷（Ru）、斯替夫苷（St）、RA和RAG1的表面活性及其构效关系,明确了上述SGs对蛋白质发泡、乳化和凝胶性能的影响,为SGs在泡沫、乳液和凝胶型食品体系的应用提供了理论指导和技术支撑。本论文的主要研究结论如下:1.RAG1通过水解RA的转糖基产物合成。首先研究了CGTase Toruzyme 3.0L催化下RA和β-环糊精（β-CD）的转糖基反应,通过单因素实验优化出该反应的最佳条件为:以水为反应介质,反应温度70℃,加酶量为1 U/g RA,RA的浓度为150 mg/m L,RA与β-CD的质量比为1（25）2,该条件下反应24 h后RA的转化率可高达95%,反应产物为多葡萄糖基RA;随后考察了α-中温淀粉酶、耐高温α-淀粉酶、β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解多葡萄糖基RA中葡萄糖苷键的难易程度,发现葡萄糖淀粉酶在加酶量为300 U/g GSGs时,上述多葡萄糖基RA在60℃下水解3 h后可得到以RAG1（69.5%）为主的水解产物。以甲醇为重结晶溶剂可将水解产物中RAG1的质量分数提纯至95.4%,转糖基产物RAG1的热稳定性与RA相当,但涩味与RA相比明显改善。2.研究和评估了RAG1和RA作为纳米载体封装疏水性物质艾地苯醌（IDE）的潜力及其缓释动力学。结果表明25°C下RAG1在水中的溶解度分别是RA的87倍、莱鲍迪苷D（RD）的391倍,RAG1的表面活性也高于RA和RD,并且只有RAG1和RA可以在水中自组装为胶束。IDE可以被增溶在RA或RAG1胶束的疏水内核中,使IDE的水溶性提高500倍。体外模拟肠胃液缓释结果表明,包封在RAG1/RA胶束中IDE在模拟胃液（SGF）和模拟肠液（SIF）中的溶出率显著高于游离IDE的溶出率,并且IDE在SGF中的累积释放率大于其在SIF中的累积释放率。此外,纳米载体的不同也会影响IDE的释放,缓释14 h后,RAG1胶束中IDE的累积释放率为RA胶束中IDE的累积释放率的117.1%（SGF）和119.8%（SIF）,比游离的IDE的累积释放率高出777.5%（SGF）和456.7%（SIF）。缓释时间小于8 h时,IDE在SGF和SIF的释放速率几乎保持恒定,主要释放机制为非Fick扩散;缓释时间超过8 h时,释放机制改为由浓度梯度支配的Fick扩散。只有RAG1胶束增溶体系具有良好的储存稳定性,RAG1-IDE（50:1,w/w）水溶液在25℃储存98天后保持澄清透明。3.研究了SGs结构（Ru、St、RA、RAG1）对其表面活性的影响以及其与大豆分离蛋白（SPI）复合体系对溶液表/界面活性的协同作用。天然SGs降低表面张力、形成胶束的能力以及饱和吸附量与其分子苷元上连接的葡萄糖基数目成负相关:RA＜St＜Ru,RAG1的表面活性则略高于RA,归因于其含有额外的α-糖苷键,而不是天然SGs中存在的β-糖苷键。0.5-1.0 wt%SGs和0.5 wt%SPI的复合物在降低表/界面张力方面有着明显的协同作用,且SGs与SPI协同降低溶液表/界面张力的能力与SGs的极性成负相关:RAG1＜RA＜St＜Ru。与单独由SPI稳定的泡沫或乳液相比,SGs与SPI复合物稳定的泡沫或乳液具有更高的稳定性,RA-SPI复合物作为乳化剂稳定的乳液对温度、p H和电解质的耐受性更高。分子对接结果表明SGs与SPI的结合主要通过范德华力和氢键发生,并且SGs与SPI之间的相互作用能随着SGs上的葡萄糖基数目的增加而降低;这一现象也在内源色氨酸荧光光谱中进一步得到证实。4.研究了几种代表性SGs（Ru、St、RA、RAG1）对热诱导乳清蛋白（WPI）凝胶性质的影响。当SGs的浓度（0.1-0.25 wt%）低于其临界胶束浓度（CMC）时,SGs在溶液中以单体形式存,与WPI的相互作用较弱,对WPI凝胶的凝胶化进程和凝胶性能的影响也较弱;当SGs的浓度（0.5-1.0 wt%）高于其CMC时,溶液中以单体和胶束两种形式存在的SGs分子共同与WPI发生相互作用促进了蛋白质的展开,此时SGs对WPI凝胶的凝胶化进程和凝胶性能影响显著增强。天然的SGs增强WPI凝胶储能模量（G’）和损耗模量（G"）的能力以及缩短凝胶时间的能力与其表面活性成正相关（Ru＞St＞RA）,而RAG1改善上述WPI凝胶性能的能力则仅次于Ru。SGs也会减弱SGs-WPI复合凝胶的频率依赖性;赋予SGs-WPI复合凝胶更卓越的弹性、持水性、热稳定性以及更加有序致密的网络结构。此外,分子对接表明SGs和WPI主要成分β-乳球蛋白之间的相互作用主要通过氢键、范德华力和疏水相互作用发生。