【摘 要】
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乳清分离蛋白(Whey protein isolate,WPI)作为Pickering乳液稳定剂时,通常采用热处理的方式诱导蛋白质聚集形成颗粒,这容易造成蛋白质失活。此外,WPI稳定的乳液易受环境影响,稳定性较低。而将WPI和生物活性物质复合,不仅能形成粒径可控的蛋白聚集体,而且还可提高蛋白质的功能特性和生理活性。因此,本研究使用WPI和植物甾醇(Phytosterols,PS)制备了不同WPI/
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乳清分离蛋白(Whey protein isolate,WPI)作为Pickering乳液稳定剂时,通常采用热处理的方式诱导蛋白质聚集形成颗粒,这容易造成蛋白质失活。此外,WPI稳定的乳液易受环境影响,稳定性较低。而将WPI和生物活性物质复合,不仅能形成粒径可控的蛋白聚集体,而且还可提高蛋白质的功能特性和生理活性。因此,本研究使用WPI和植物甾醇(Phytosterols,PS)制备了不同WPI/PS质量比的乳清分离蛋白-植物甾醇(WPS)复合颗粒,并以WPS复合颗粒为稳定剂制备了水包油(O/W)型Pickering乳液,对WPS复合颗粒和乳液进行了表征并对其相关性能进行了探究。主要研究内容和结果如下:(1)通过Zeta电位、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、荧光光谱和紫外光谱对WPS复合颗粒的表征和结构进行分析。结果表明,随PS浓度的增加,WPI负载的PS分子逐渐增多,WPS复合颗粒表面负电位逐渐增加,颗粒尺寸减小、分散性增加且表面更粗糙。光谱结果表明,PS导致WPI的二级和三级结构的构象发生改变,WPI结构伸展使其内部疏水性氨基酸暴露。还得出WPS复合颗粒形成和稳定的主要作用力为疏水相互作用,其次为氢键。(2)通过差示扫描量热、表面疏水性、接触角、乳化性、DPPH和ABTS自由基清除率来探究PS对WPS复合颗粒功能特性的影响。结果表明,PS成功包埋在WPS复合颗粒中,且增加了其热稳定性。随着PS浓度的增加,复合颗粒的表面疏水性先增加后减小,其接触角也随之发生改变,当WPI/PS质量比为25:2时,复合颗粒(WPS-4)有最高的接触角(72.8°)。此外,WPS-4复合颗粒还表现出优异的乳化稳定性(98.05%)和抗氧化活性。(3)通过界面蛋白含量、粒径、Zeta电位、脂质过氧化氢含量、丙二醛含量、流变、激光共聚焦和冷冻扫描电子显微镜对WPS复合颗粒稳定的乳液(EWPS)的理化性能进行分析。结果表明,PS促进了WPI在油-水界面的吸附,WPS-4复合颗粒稳定的乳液(EWPS-4)的界面吸附蛋白分数最高(88.73%),液滴表面有一层由复合颗粒构建的厚且致密的界面膜。EWPS-4还具有最小的液滴粒径和最高的表面负电位(-30.4 m V),表现出优异的储存稳定性和氧化稳定性。另外,所有的乳液均为假塑性流体,其中EWPS-4有最高的粘度和粘弹性。(4)使用EWPS-4对β-胡萝卜素(β-carotene,BC)进行包埋,探究BC的化学稳定性以及乳液在不同p H(3~8)、高温(25~100℃)、高浓度盐离子(0~200 mmol/L)和冻融循环(三次冻融循环)条件下的稳定性。结果表明,与WPI稳定的乳液(EWPI)相比,EWPS-4能够明显抑制BC的热降解(在50℃存放21天后BC保留率为61.48%)。此外,负载BC的EWPS-4在环境压力下表现出较好的稳定性,特别是表现出优异的冻融稳定性。(5)通过测定负载BC的EWPI和EWPS-4经胃肠消化后的Zeta电位、粒径、游离脂肪酸释放率、BC生物可给率和生物保留率来探究其消化性能。结果表明,负载BC的EWPS-4能够抵抗胃肠液的消化,其游离脂肪酸释放率和BC生物可给率均低于负载BC的EWPI。然而,EWPS-4有较高的BC生物保留率(82.36%),因此该乳液能够持续释放BC。
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