【摘 要】
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花青素是一种黄酮类多酚化合物,因具有鲜艳的色彩、较好的水溶性和安全性使其有望替代食品合成色素,花青素还具有多种对人体有益的功效,例如抗衰老、抗氧化等。然而花青素具有化学不稳定性,对食品加工条件和其他周围环境高度敏感。黑豆蛋白是一种氨基酸含量非常丰富的蛋白质,研究发现蛋白质与花青素相互作用一方面可以改善花青素的稳定性和生物利用度,另一方面也会影响蛋白质的结构、功能及营养特性,但是目前关于黑豆7S、1
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花青素是一种黄酮类多酚化合物,因具有鲜艳的色彩、较好的水溶性和安全性使其有望替代食品合成色素,花青素还具有多种对人体有益的功效,例如抗衰老、抗氧化等。然而花青素具有化学不稳定性,对食品加工条件和其他周围环境高度敏感。黑豆蛋白是一种氨基酸含量非常丰富的蛋白质,研究发现蛋白质与花青素相互作用一方面可以改善花青素的稳定性和生物利用度,另一方面也会影响蛋白质的结构、功能及营养特性,但是目前关于黑豆7S、11S以及B-SPI与黑豆皮中花青素的C3G的相互作用并没有系统研究,因此本研究以黑豆皮中的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside,C3G）和黑豆蛋白（7S、11S、B-SPI）为研究对象,分析不同p H条件下黑豆蛋白与C3G的相互作用结合机制,并通过制备黑豆蛋白与C3G的复合物探究了纳米颗粒的基本功能特性,探究纳米颗粒食品级Pickering乳液中的应用及其对Pickering乳液稳定性的影响,主要研究如下:研究了7S、11S、B-SPI在三种p H（2.0、5.0、7.0）下与花青素C3G的相互作用,紫外光谱和红外光谱显示在三种p H条件下C3G改变了黑豆蛋白的结构,证实了花青素与蛋白质间的相互作用。分子对接结果显示花青素C3G主要通过氢键与7S、11S相互作用,并且GLU229和ARG356是7S-C3G结合的关键氨基酸,VAL162和ARG161是11S-C3G结合的关键氨基酸。对接结果结果表明C3G的黄烊盐阳离子、甲醇假碱和查尔酮结构与7S结合后稳定性增强,而碱性条件下的醌式碱结构与7S、11S结合后会导致稳定性下降。在p H 2.0和p H 5.0时,7S-C3G复合物中花青素的残留量最高,且具有最高的抗氧化能力,而在p H 7.0时则是B-SPI-C3G复合物的稳定性最强。在pH 7.0和p H 9.0下分别制备7S、11S、B-SPI与花青素C3G的复合物,结果表明共价结合相比非共价结合具有更高的C3G结合率,其中B-SPI-C3G共价组高于非共价组40.7%;共价结合组的颗粒粒径在200 nm以内,PDI在0.3以内,远远小于非共价组;并且共价结合组具有更强的抗氧化能力以及热稳定性和p H稳定性。同时通过紫外、荧光光谱以及浊度分析证实了C3G与黑豆蛋白在共价结合中具有更强的相互作用力,并且通过考察复合颗粒稳定乳液的乳化特性及乳层析指数发现共价复合物更有利于乳状液的稳定,其中B-SPI与花青素C3G共价复合的颗粒具有更好的乳化稳定性。研究共价复合颗粒B-SPI-C3G的相互作用,通过B-SPI-C3G纳米颗粒稳定鱼油Pickering乳液。红外光谱结果表明B-SPI的特征吸收峰从3428 cm-1红移到3286 cm-1,并且出现较宽的特征峰,说明复合物中具有较高的花青素接枝量。XRD结果发现与C3G复合后B-SPI从晶体转变为非晶态结构,C3G以无定形状态镶嵌在B-SPI蛋白内。DSC结果显示C3G可能改变了B-SPI的亲水性,有利于提高蛋白的乳化特性。B-SPI-C3G纳米颗粒稳定的Pickering乳液为水包油型,乳液粒径在5～60μm之间。在油相φ比例为0.74和0.78时形成倒置不流动的高内相Pickering乳液。随着颗粒浓度的增加,乳液的弹性变大,粒径变小,当浓度为3%时,Pickering乳液的热稳定性、储藏稳定性和氧化稳定性最好。
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