燕麦蛋白-透明质酸复合物在紫苏油乳液中的形成、特性及稳定性，及其在植物基蛋黄酱中的应用

《Food Chemistry》：The formation, characteristic, and stability of oat protein-hyaluronic acid complexes on perilla oil emulsion and its application in plant-based mayonnaise

燕麦蛋白与透明质酸复合机制及高内相乳液在低脂蛋黄酱中的应用研究。通过调节透明质酸浓度（0.25-2.0 wt%），发现其与燕麦蛋白形成稳定的静电排斥和氢键/疏水相互作用复合物，显著提升β-折叠含量（P<0.05）和体系ζ电位（25.70 mV），使HIPE粒径降至999.87±102.20 nm，稳定性达1719.39%。该复合物可替代60%油脂仍保持低脂蛋黄酱正常质地，且有效抑制山茶籽油氧化。

　　

皮晓雯|陈振玲|薄春燕|褚金申|彭泽宇|曹佳

中国重庆西南大学食品科学学院，邮编400715

摘要

本研究探讨了燕麦蛋白与透明质酸复合物的形成机制，并将其应用于一种稳定的高乳化相体系（HIPE）中，以保护紫苏油并作为低脂蛋黄酱中的脂肪替代品。结果表明，添加0.25–2.0%的透明质酸可以增强燕麦蛋白之间的静电排斥作用，引发其结构变化，包括β-折叠片含量的增加、表面疏水性的降低以及内在荧光的减弱。分子对接实验证实了燕麦蛋白与透明质酸之间存在氢键和疏水相互作用。当透明质酸含量为1.5%时，该HIPE体系表现出最小的粒径、最高的ζ电位（25.70 mV）、优异的乳化活性（1132.00 m2/g）以及卓越的稳定性（1719.39%），同时具备剪切变稀行为、增强的粘弹性以及对热、冻融循环和氧化的抵抗力。此外，该体系能够在不破坏蛋黄酱口感的前提下替代高达60%的脂肪，显示出在低脂食品中作为脂肪替代品的巨大潜力。

引言

传统的高脂酱料（如蛋黄酱）因其顺滑的口感和丰富的风味而广受青睐。然而，长期摄入高脂食品（脂肪含量70%–80%）会增加肥胖和心血管疾病的风险（Kong等人，2025年）。因此，开发低脂蛋黄酱产品已成为食品行业的趋势。单纯降低油含量会导致油滴间相互作用减弱，从而引发相分离、稳定性下降和口感变差，进而显著降低消费者的接受度（Esmaeili等人，2025年）。迫切需要开发既能提供类似脂肪的口感、高稳定性又具有较低能量密度的脂肪替代品。

高内相乳液（HIPEs）因其半固态特性、优异的粘弹性、良好的储存稳定性以及出色的脂溶性生物活性化合物包封能力而被视为有前景的脂肪替代品（Hong等人，2023年；Li, Wang等人，2024年）。目前，对清洁标签产品和植物基成分的需求不断增加，加速了天然植物蛋白替代合成表面活性剂的过程。其中，燕麦蛋白（OP）由于其较高的蛋白质含量（15–20%）、较低的致敏性、良好的乳化性能和显著的热稳定性而展现出巨大的潜力（Li等人，2025年；McLauchlan等人，2024年）。然而，仅由单一蛋白质稳定的乳液极易受到热处理、pH值波动和离子强度变化的影响，这通常会导致絮凝、聚集和相分离（McClements，2004年；Nooshkam等人，2023年）。最新研究表明，阴离子多糖可以与蛋白质发生静电相互作用，形成既能提供空间阻碍又能产生静电排斥的复合物。这些相互作用有助于蛋白质吸附在疏水界面，从而增强基于蛋白质的HIPE抵抗絮凝和聚集的能力（Cheng等人，2021年；Nooshkam等人，2023年）。透明质酸（HA）是一种高粘度、物理稳定且生物相容的阴离子多糖，已被证明能与多种植物蛋白（如豌豆蛋白和玉米醇溶蛋白）形成复合物，从而改善其HIPE的口感和稳定性（Li, Zhang等人，2024年；Wang等人，2024年）。然而，关于HA如何调节OP的构象变化及其对HIPE乳化性能和稳定性的影响的系统研究仍然有限。此外，多糖浓度在决定蛋白质-多糖复合乳液系统的稳定性方面起着关键作用：低浓度下乳液因桥接絮凝而不稳定；中等浓度下可完全覆盖油滴表面并增强静电排斥作用，从而提高乳液稳定性；而过高浓度则可能引发絮凝，导致体系不稳定（Xu等人，2017年）。因此，阐明HA浓度影响OP-HA复合乳液稳定性的机制对于开发高性能HIPE至关重要。

与脂质体或聚合物纳米颗粒等传统递送系统相比，HIPEs在包封脂溶性活性成分方面具有更大的潜力。这得益于它们易于生产、对冻融循环和氧化具有优异的稳定性以及较大的油相体积，从而具备更高的药物载药能力（Du等人，2022年）。紫苏油（PO）富含不饱和脂肪酸（超过90%，尤其是α-亚麻酸），具有抗炎、降脂和心血管保护等生理功能（Xia等人，2025年；Zhang等人，2022年）。然而，其较差的溶解性和易氧化性限制了其在食品系统中的应用（Cao等人，2025年）。因此，构建能够同时提供物理屏障和抗氧化保护的基于紫苏油的HIPE递送系统对于开发功能性低脂蛋黄酱具有重要意义。但目前关于HIPE作为半固态酱料（如蛋黄酱）中脂肪替代品的应用研究仍较为有限，缺乏涵盖分子机制和实际产品性能评估的综合性研究。

本研究系统地研究了不同浓度下HA与OP之间复合物的形成机制。此外，通过将PO封装在OP-HA复合物中构建了OP-HA-PO HIPE体系，并评估了其流变性能、物理稳定性、抗氧化性能以及在低脂蛋黄酱中的应用效果。本研究旨在阐明HA浓度对OP构象变化的调控机制及其稳定HIPE的作用机制，为功能性低脂蛋黄酱的开发奠定理论基础。基于此，我们假设适当浓度的HA可以诱导OP的结构重排，增强复合物的稳定性，从而形成具有优异流变性能和稳定性的HIPE，使其成为低脂蛋黄酱配方的理想脂肪替代品。

材料

燕麦蛋白（OP，纯度≥85%）由武汉普仕达生物科技有限公司提供（中国武汉）。透明质酸（HA，纯度≥95%，分子量80–150 kDa）购自上海阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）。紫苏油（PO）购自河北嘉丰植物油有限公司（中国邯郸）。本研究中使用的其他试剂、化学品和溶剂均为分析级。

OP-HA复合物

将OP溶解在去离子水中并搅拌2小时后...

OP-HA复合物的粒径和ζ电位

图1（A-B）显示了OP-HA复合物的粒径和粒径分布指数（PDI）。随着HA浓度的增加，OP-HA复合物的粒径和PDI值先减小后增大。当HA含量增加时，OP-HA复合物的平均粒径显著降低（P < 0.05），粒径分布向左移动。OP-HA复合物的粒径降至999.87 ± 102.20 nm，PDI降至0.34 ± 0.028。

结论

本研究利用OP与HA形成的复合物制备了OP-HA-PO HIPEs。OP和HA通过静电相互作用、氢键和疏水相互作用形成了稳定的复合物。HA的加入改变了OP的二级和三级结构，提高了其热稳定性，从而增强了PO的包封效率。具体而言，含有1.5% HA的OP-HA复合物制备的HIPE体系表现出最小的粒径和最佳的绝对ζ电位。

作者贡献声明

皮晓雯：撰写初稿、监督、项目管理。陈振玲：方法学设计。薄春燕：监督。褚金申：实验研究。彭泽宇：撰写、审稿与编辑。曹佳：撰写、审稿与编辑、实验研究。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。