导读
2024年7月,我院吴伟教授团队在国际食品Top期刊International Journal of Biological Macromolecules(Q1,IF2023=7.7)在线发表题为“Natural protein-polysaccharide-phenol complex particles from rice bran as novel food-grade Pickering emulsion stabilizers”的研究性论文。我院2022级博士研究生李鹤林为第一作者,通讯作者为十大网赌信誉网址官网稻谷及副产物深加工国家工程研究中心吴伟教授。
由于皮克林乳液具有优异的稳定性,因此在食品工业中得到了广泛应用。近年来,从天然来源(即蛋白质、多糖和酚类)中提取的生物聚合物微粒作为皮克林乳液稳定剂因其成本效益高、无毒和生态友好性而获得了极大的关注。在植物基食品中,蛋白质、多糖和酚通常以天然复合物的形式存在。天然蛋白质-多糖-酚复合物比单一蛋白质、多糖和酚具有更强的乳液稳定性。研究表明,天然复合物可通过物理破坏力(剪切力、冲击力和压缩力)形成颗粒,并可用作皮克林乳液稳定剂。此外,与使用单一的预处理方法相比,将各种机械预处理方法结合起来,可以通过改变颗粒结构更有效地改善颗粒的功能特性。然而,天然复合物的开发大多集中于蛋白质-多糖复合物,对蛋白质-多糖-酚三元天然复合物的关注有限。因此,本文旨在将不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物经过不同的机械预处理(剪切、高压均质、超声和联合机械预处理)制备成皮克林乳液稳定剂,并探讨机械预处理对蛋白-多糖-酚三元天然复合物皮克林乳液稳定性的影响机理。
米糠蛋白质提取的副产品主要由不溶性蛋白质、多糖和酚组成。在不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物中,蛋白质、多糖和酚之间存在共价和非共价相互作用。组合机械预处理破坏了不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物的聚集形态,促进了蛋白质与多糖之间的共价结合,并促进不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物形成有序的网络结构。组合机械预处理降低了不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物的内源酚含量和粒径,提高了不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物的 Zeta 电位绝对值、接触角、颗粒分散稳定性和Pickering乳液稳定性。然而,单独进行剪切预处理会提高不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物的内源酚含量并降低接触角。在不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物中,内源酚含量决定了表面润湿性。组合机械预处理对Pickering乳液稳定性的提高取决于不溶性米糠蛋白-多糖-酚天然复合物的结构破碎程度和连续相中天然复合物网络结构强度。此外,通过调整颗粒浓度和油相体积还可进一步提高乳液稳定性。这项研究证明了蛋白质-多糖-酚天然复合物的相互作用、结构和界面特性与Pickering乳液稳定性之间的关系,对促进食品级蛋白质-多糖-酚天然复合物颗粒作为Pickering乳液稳定剂应用于食品、饮料和制药行业具有重要意义。