pH调控下大豆分离蛋白-柑橘果胶复合颗粒结构特性演变机制及其应用前景

《Food Hydrocolloids》：Changes in the structure and properties of soy protein isolate - citrus pectin composite particles under pH control and their formation mechanism

本文系统研究pH值（2.0-9.0）对大豆分离蛋白（SPI）与柑橘果胶（CP）复合颗粒结构特性的调控机制，发现pH 4.6时静电吸引/氢键/疏水相互作用协同作用，使复合颗粒呈现最小PDI值（0.29±0.01）和最优乳化性能，为食品级颗粒乳化剂的开发提供理论依据。

　　

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Materials

实验采用克东禹王大豆蛋白食品有限公司提供的大豆分离蛋白（SPI），DSM安德利果胶有限公司的柑橘果胶（CP），德乐康食品有限公司的米糠油。盐酸来源于富宇精细化工有限公司，尿素、ANS荧光探针及氢氧化钠购自Summus公司，氯化钠和十二烷基硫酸钠由索莱宝科技有限公司提供。

Analysis of average particle size、zeta potential and turbidity of composite particles

如图1所示，pH值对SPI-CP复合颗粒的平均粒径和PDI值具有显著影响。当pH低于SPI等电点（pI≈4.6）时，SPI表面带正电荷而CP带负电荷，二者通过静电引力形成不溶性沉淀，粒径在pH 4.0时达到峰值（319.70±8.00 nm）。近等电点区域（pH 4.6）时，复合颗粒的PDI值最低（0.29±0.01），表明体系均一性最佳。Zeta电位结果进一步验证：pH 4.6时静电斥力减弱，疏水相互作用主导复合物形成，其浊度变化与粒径分布规律高度吻合。

Conclusions

本研究通过调控pH成功制备食品级SPI-CP复合颗粒，揭示pH对相互作用力的定向调控机制：pH<4.6时静电吸引与氢键主导形成不溶性复合物；pH>4.6时疏水作用成为主要驱动力；而pH 4.6的关键节点处，三者协同作用诱导SPI三级结构展开及二级结构向β-折叠转化，最终形成具有优异乳化活性（EAI/ESI值最高）和界面吸附性能的片状结构复合颗粒，为蛋白质-多糖复合体系在食品凝胶等领域的应用提供新策略。