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为解决藻油乳剂界面与抗氧化稳定性提升难题,研究人员探究 β- 乳球蛋白(β-Lg)经糖基化、高压微射流(HPM)处理及与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)结合的协同改性对藻油乳剂稳定性的影响。结果表明协同改性显著增强稳定性,为乳剂开发提供新思路。
藻油因其富含二十二碳六烯酸(DHA)等多不饱和脂肪酸,在心血管和认知健康领域备受关注。然而,DHA 高度不饱和的结构使其极易氧化,例如在 40℃加速氧化过程中,藻油中 DHA 的降解率 14 天内可超 30%。传统改善藻油稳定性的策略,如使用合成抗氧化剂(存在潜在致癌风险)和微胶囊化技术(制备复杂),存在明显局限性。基于此,开发兼具界面保护和抗氧化能力的乳化剂以稳定藻油乳剂至关重要。
为解决上述问题,研究人员开展了 β- 乳球蛋白(β-Lg)通过糖基化、高压微射流(HPM)处理及与(-)- 表没食子儿茶素 - 3 - 没食子酸酯(EGCG)结合的协同改性对藻油乳剂稳定性影响的研究。该研究成果发表在《Food Hydrocolloids》。
研究主要采用的关键技术方法包括:β-Lg 的纯化与改性(与魔芋低聚葡甘露聚糖(KOG)按 2:1(w/w)混合,在 50℃条件下反应)、乳剂的制备、粒径和 ζ- 电位的测定等。
粒子大小和 ζ- 电位
糖基化反应后,乳剂粒径无显著变化,但 ζ- 电位显著增加。稳定性提升归因于两方面:一是糖基化增强体系空间位阻,在油滴表面形成更紧密的界面膜,阻碍油滴接近和聚集;二是糖基化可引起 β-Lg 构象变化。
储存稳定性
与 β-Lg 稳定的乳剂相比,协同改性 β-Lg(EHG48β-Lg)稳定的乳剂界面层厚度增加 6.4%,表面张力降低。在 4℃储存 90 天后,平均液滴尺寸保持在 400 nm 以下。
环境稳定性
该乳剂在极端条件(90℃、300 mM NaCl、pH 6-10)下仍保持稳定。
氧化稳定性
在 37℃加速储存 12 天,EHG48β-Lg 稳定的乳剂中硫代巴比妥酸反应物质和过氧化值分别比未改性 β-Lg 稳定的乳剂降低 4.0 μg/mL 和 0.4 μg/mL。
研究结论表明,通过糖基化、HPM 处理和 EGCG 共价结合对 β-Lg 进行协同改性,显著增强了藻油乳剂的储存、环境和氧化稳定性。其中,糖基化改善了 β-Lg 的界面吸附,HPM 处理减少了界面堆积,EGCG 的共价结合通过清除自由基和加强界面网络进一步增强了乳剂的抗氧化性能。该研究为乳化剂设计提供了基础认识,为功能性食品配方中稳定且抗氧化的藻油基乳剂的开发提供了理论和技术依据。