基于静电凝聚技术的芥花蛋白-黄蓍胶复合物功能特性改良及其应用潜力研究

本研究通过静电凝聚（complex coacervation）技术构建芥花蛋白分离物（CPI）与黄蓍胶可溶组分（TRG）的复合物，显著提升CPI的溶解性、热稳定性（变性温度由77°C升至92.3°C）及流变特性（呈现剪切稀化与类固体行为），为植物蛋白在功能性食品和生物活性物质包埋领域的应用提供新策略。

　　

Highlight

相行为

浊度酸滴定是观察蛋白质与多糖混合物中凝聚体形成的常用方法，因为pH显著影响这些生物聚合物的电荷密度和相互作用。研究了不同pH水平（2.0至10.0）和混合比例（1:1至10:1）对CPI与黄蓍胶混合物中可溶性和不溶性复合物形成的影响。如图1a所示，CPI溶液在pH 2.0至10.0范围内表现出较宽的浊度曲线，而TRG溶液在所有测试pH下均保持澄清。CPI/TRG混合物在pH 5.0时达到最大浊度（0.97），表明此条件下静电相互作用最强。zeta电位分析显示，CPI在pH 2.0至10.0范围内从-18.22 mV转变为+14.17 mV，而TRG在pH 5.0时保持-50.14 mV，突显了促成凝聚稳定的强静电相互作用。最高凝聚产率出现在CPI/TRG比例为5:1时，证明了该系统的效率。

Conclusion

本研究强调了芥花蛋白分离物（CPI）与黄蓍胶（TRG）结合形成复合凝聚体的潜力，展示了其作为可持续蛋白质和功能性成分的应用前景。研究表明，由CPI和TRG之间静电相互作用驱动的凝聚现象随pH和蛋白质-多糖比例的变化而显著变化。确定了可溶性和不溶性复合物形成的关键pH值，揭示了这些复合物在食品配方中的潜在应用，特别是在生物活性化合物包埋领域。动态流变学评估显示储能模量和损耗模量值均高于1，表明类固体行为和剪切稀化特性，这些是食品质地和稳定性的理想特性。差示扫描量热法显示CPI/TRG凝聚体的峰值变性温度为92.3°C，而单独CPI为77°C，表明热稳定性显著增强。这些发现表明CPI/TRG凝聚体具有改善的粘弹性，适用于多种食品配方和生物活性化合物包埋。对这些凝聚体的进一步探索可显著促进食品和营养保健品技术的可持续实践，提供作为传统乳化剂和稳定剂的有效替代品的潜力。