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为解决固体脂肪高饱和及反式脂肪酸带来的健康风险，研究人员开展茶多糖缀合物 - 蛋清蛋白（TPC/EWP）纳米颗粒 O/W 界面行为及双凝胶体系构建研究。制备出稳定性良好的纳米颗粒，构建的双凝胶质地细腻、稳定性强，为食品领域应用提供新方向。
研究背景与意义
在食品加工领域，固体脂肪凭借其可塑性和稳定性占据重要地位，但其富含的饱和脂肪酸与反式脂肪酸却如同隐藏的 “健康杀手”，长期摄入可能引发心血管疾病、高血压等严重健康问题。如何在保留固体脂肪功能特性的同时，找到更健康的替代物，成为食品科学领域亟待攻克的难题。双凝胶（bigels）作为一种新兴的软物质材料，由水凝胶（HG）和油凝胶（OG）组成的双相体系，通过两相协同作用兼具良好的流变特性与系统稳定性，有望成为固体脂肪的理想替代品。然而，当前双凝胶的研究仍处于初步探索阶段，尤其是以多糖 - 蛋白复合物为基础构建的水凝胶体系，其界面行为与稳定性调控机制尚需深入挖掘。
茶多糖缀合物（TPC）是一种天然多糖，具有良好的生物相容性，其独特的 amphiphilic（两亲性）结构 —— 疏水性 “核心” 由结合蛋白构成，外围被亲水性糖链包裹，赋予其优异的乳化性能。但相较于蛋白质，TPC 的疏水性较弱，单独使用时难以构建稳定的凝胶体系。蛋清蛋白（EWP）乳化活性更强，且含有的巯基可增强凝胶网络，但其易受 pH、温度等环境因素影响，应用范围受限。若将二者协同作用，TPC/EWP 纳米颗粒能否发挥 “1+1>2” 的效果？能否通过调控界面行为构建稳定的双凝胶体系？这些问题的解答对拓展天然多糖 - 蛋白复合物在食品胶体领域的应用至关重要。
基于此，国内研究人员围绕茶多糖缀合物 - 蛋清蛋白（TPC/EWP）纳米颗粒的油水（O/W）界面行为展开研究，并成功构建双凝胶体系，相关成果发表在《Food Chemistry》。这项研究不仅为双凝胶替代固体脂肪提供了理论支撑，更为天然大分子在食品功能材料中的创新应用开辟了新路径。
主要研究方法
研究采用纳米颗粒制备技术，通过调控茶多糖缀合物与蛋清蛋白的质量比（4:1、3:1、2:1、1:1），制备出不同比例的 TPC/EWP 纳米颗粒（记为 TPC-E1至 TPC-E4）。利用粒径及电位分析仪测定纳米颗粒的平均粒径、多分散指数（PDI）和 zeta 电位，评估体系稳定性；借助界面流变学技术，分析纳米颗粒在 O/W 界面的黏弹性和膨胀模量，探究其在大变形下的非线性响应；通过流变仪测试双凝胶的流变特性，结合微观结构观察（如显微镜成像），分析凝胶网络的形成机制与稳定性。此外，研究还引入热稳定性测试，考察纳米颗粒及双凝胶在不同温度条件下的结构稳定性。
研究结果
纳米颗粒物理特性分析
当茶多糖缀合物与蛋清蛋白质量比为 3:1 时，TPC-E3纳米颗粒表现出最优性能：平均粒径稳定在 300 nm 以下，多分散指数（PDI）降至 0.2 以下，zeta 电位绝对值较高，表明颗粒间静电斥力较强，体系稳定性显著提升。相较于其他比例，该条件下纳米颗粒的扩散、渗透与重排过程更高效，有利于形成紧密的界面吸附层。
O/W 界面行为研究
纳米颗粒的吸附显著降低了 O/W 界面张力，较小粒径的颗粒因具有更大的比表面积，扩散速率更快，能更迅速地在界面形成吸附层。界面黏弹性测试显示，3:1 比例的 TPC/EWP 纳米颗粒构建的界面膜具有更高的储存模量（G'）和损耗模量（G''），表明其界面膜刚性与韧性更优，在大变形条件下仍能维持稳定的非线性响应，这为双凝胶的结构稳定性奠定了基础。
双凝胶体系构建与性能表征
以 TPC/EWP 纳米颗粒作为水凝胶相，结合以小烛树蜡（CW）为油凝胶剂的油相（MCT 油），成功构建双凝胶体系。微观结构显示，双凝胶形成了紧密的三维网络结构，水凝胶相与油凝胶相通过界面协同作用紧密结合，赋予体系优异的抗变形能力。流变学测试表明，双凝胶具有较高的弹性模量和屈服应力，质地细腻且不易流动，在不同温度（4℃、25℃、50℃）下均能保持稳定的结构，展现出良好的热稳定性与储存稳定性。
研究结论与讨论
本研究通过茶多糖缀合物与蛋清蛋白的协同作用，成功制备出具有优异储存和热稳定性的 TPC/EWP 纳米颗粒，并构建了性能卓越的双凝胶体系。关键结论如下：
- 纳米颗粒比例优化：质量比 3:1 的 TPC/EWP 纳米颗粒在界面吸附、扩散效率与稳定性方面表现最佳，其两亲性结构与蛋清蛋白的巯基协同作用，有效增强了界面膜的黏弹性与抗变形能力。
- 双凝胶结构优势：双相体系通过水凝胶的空间位阻、静电斥力与油凝胶的晶体网络协同作用，形成紧密的凝胶网络，兼具高流变强度与稳定性，突破了单一凝胶的性能局限。
- 应用前景广阔：该双凝胶体系可作为固体脂肪的健康替代品，在肉制品、烘焙食品等领域具有潜在应用价值，为低脂、功能化食品的开发提供了新策略。
研究首次系统揭示了 TPC/EWP 纳米颗粒在 O/W 界面的非线性响应机制，填补了多糖 - 蛋白纳米颗粒在大变形条件下界面行为研究的空白。尽管双凝胶的规模化制备工艺仍需优化，但其基于天然大分子的绿色制备路径，契合当前食品工业 “清洁标签” 与 “功能化” 的发展趋势，为后续开发兼具营养与功能的新型食品胶体材料提供了坚实的理论与实验基础。未来研究可进一步拓展纳米颗粒组成（如引入其他生物多糖），深入探究双凝胶在复杂食品体系中的适应性，推动其从实验室走向实际应用。
