乳清蛋白-杏仁胶复合凝聚物负载罗勒精油:一种高效保鲜剂在鸡肉糜中的应用及其与高甲氧基果胶的比较

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Food Chemistry 8.5

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  本研究针对罗勒精油(BEO)在食品应用中易挥发、不稳定的问题,创新性地采用乳清蛋白分离物(WPI)分别与杏仁胶(AG)和高甲氧基果胶(HMP)形成复合凝聚物(WA/WH)进行微囊化。通过优化芯壁比(1:6和1:2),WA凝聚物展现出95.93%的包封效率和优异的抗氧化(ABTS•+/DPPH•清除)、抗菌(抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)性能,其多孔结构通过SEM/XRD证实,应用于鸡肉糜冷藏可维持感官评分>4.0并显著降低菌落数(5.81 log CFU/g)。该研究为天然防腐剂开发提供了新策略。

  

研究背景
罗勒精油(Basil essential oil, BEO)作为天然抗菌剂备受关注,但其强烈的挥发性、水溶性差和热不稳定性严重制约食品工业应用。目前微囊化技术中,乳清蛋白分离物(Whey protein isolate, WPI)与多糖的复合凝聚(coacervates)因能保护活性成分而成为研究热点。然而,传统WPI-高甲氧基果胶(High-methoxyl pectin, HMP)体系存在机械强度不足等问题,而新兴的杏仁胶(Almond gum, AG)虽具优异流变特性,其与WPI的协同效应尚未被探索。

研究方法
研究团队通过冷冻干燥法制备WPI-AG(WA)和WPI-HMP(WH)凝聚物,系统比较不同芯壁比(1:2至1:10)下的包封效率(Encapsulation efficiency, EE)、包封产率(Encapsulation yield, EY)和颗粒产率(Particle yield, PY)。采用FTIR、XRD、SEM等技术表征结构特性,通过DPPH/ABTS•+清除实验评估抗氧化活性,并测试对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的抑制作用。最终将优化后的凝聚物添加至鸡肉糜(Minced chicken meat, MCM)进行15天4℃冷藏实验。

研究结果
1. 材料特性
BEO主要成分为芳樟醇(33.14%),WA凝聚物在1:6芯壁比时EE达95.93%,显著高于WH体系(1:2芯壁比98.86%)。SEM显示WA具有更均匀的多孔结构,XRD证实BEO嵌入使结晶度降低。

2. 功能性能
WA凝聚物的总酚含量(Total phenolic content, TPC)比WH高18.7%,对DPPH/ABTS•+清除率分别提升22.3%和15.8%。抗菌实验显示WA对S. aureus抑制直径达14.2±0.3 mm,优于WH的11.5±0.4 mm。

3. 应用效果
含WA的MCM在冷藏第15天时菌落总数为5.81 log CFU/g,显著低于对照组(7.94 log CFU/g)。感官评价中,WA组色泽和气味评分均维持在4.0以上(5分制)。

结论与意义
该研究首次证实WPI-AG凝聚物作为BEO载体的优越性,其增强的静电相互作用不仅提高包封效率,更通过缓释机制延长抗菌活性。相较于传统HMP体系,WA凝聚物在流变特性(粘度提升37.2%)和热稳定性(TGA显示分解温度提高12℃)方面表现突出,为开发"清洁标签"肉制品防腐剂提供了理论依据和实践方案。论文成果发表于《Food Chemistry》,对推动天然活性成分在食品工业的应用具有重要参考价值。

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