乙醇水相中复合凝聚法制备玉米醇溶蛋白/藻酸丙二醇酯纳米颗粒的对比表征及其在Pickering乳液中的稳定机制研究

本研究针对传统方法制备的玉米醇溶蛋白(zein)纳米颗粒疏水性过强、分散性差等问题，开发了基于70%乙醇水相的复合凝聚法(ZP-NPs )。通过对比抗溶剂法(ZP-NPa )和pH循环法(ZP-NPc )，发现ZP-NPs 具有更优的组分分布、表面疏水性(接触角88.5°)和Pickering乳液稳定性，能有效延缓金枪鱼油氧化。该研究为食品工业提供了新型纳米颗粒制备方案。

　　

在食品工业中，如何构建兼具良好稳定性和功能性的纳米颗粒一直是研究热点。玉米醇溶蛋白(zein)作为玉米中提取的天然蛋白质，因其独特的氨基酸组成（富含非极性和不带电氨基酸）而具有两亲性特征，这使其成为生物活性物质递送和Pickering乳液稳定的理想候选者。然而，传统方法制备的zein纳米颗粒存在明显短板：抗溶剂法制备的颗粒疏水性过强，难以在水中均匀分散；pH循环法则面临盐残留问题，两种方法的产品浓度均低于0.1%，且工艺重现性差，严重制约了工业化应用。

针对这些技术瓶颈，上海瑞永生物科技有限公司等机构的研究人员创新性地采用复合凝聚法，在70%乙醇水相中构建了zein/藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate, PGA)复合纳米颗粒(ZP-NP_s
)。PGA是一种通过藻酸酯化改性的多糖，其分子中的丙二醇基团具有亲脂性，而糖醛酸残基则能与zein产生静电相互作用。这种独特性质使得PGA成为连接zein与水相的"分子桥梁"。

研究团队通过zeta电位、粒径分析、扫描电镜和本征荧光等技术证实，ZP-NP_s
的组分分布和微观结构显著区别于传统方法制备的ZP-NP_a
和ZP-NP_c
。特别值得注意的是，ZP-NP_s
表现出近乎中性的表面电荷，表明zein与PGA达到了最大程度的静电结合。表面疏水性测试显示其接触角为88.5°，接近理想两亲性材料的90°标准，这种精妙的疏水-亲水平衡使其既能有效降低界面张力，又能牢固吸附在Pickering乳液界面。

在功能验证方面，ZP-NP_s
展现出卓越的乳化性能：能稳定包载20-50%的金枪鱼油，形成的乳液在室温储存21天、经历3次冻融循环或80℃加热2小时后，仅出现轻微聚结而无明显外观变化。更令人振奋的是，相较于传统颗粒，ZP-NP_s
能更有效地延缓乳液中的油脂氧化，这为解决食品工业中多不饱和脂肪酸易氧化的难题提供了新思路。

关键技术方法包括：复合凝聚纳米颗粒制备、zeta电位与粒径分析、扫描电子显微镜观察、表面疏水性测定（接触角法）、Pickering乳液稳定性测试（涵盖储存、冻融和热处理），以及硫代巴比妥酸反应物(TBARS)法评估油脂氧化程度。

Zeta电位和粒径
在pH 5.0条件下，ZP-NP_s
呈现近中性电位，而ZP-NP_a
和ZP-NP_c
带负电，证实复合凝聚法实现了更充分的分子相互作用。粒径分布显示ZP-NP_s
具有更均一的纳米结构。

微观形貌
电镜观察揭示ZP-NP_s
为规整球形，而传统方法产物存在明显聚集，这与荧光光谱显示的差异性组分分布相互印证。

乳液性能
ZP-NP_s
制备的乳液界面吸附量较传统方法提高30%，TBARS值降低42%，证实其优异的氧化稳定性机制源于更致密的界面保护层。

这项发表于《International Journal of Biological Macromolecules》的研究，首次系统阐明了乙醇水相中zein与PGA的复合凝聚机制，开发出总固形物浓度达0.2%(w/v)的高浓度纳米颗粒悬浮液。其重要意义在于：1) 突破了传统方法产物浓度低、工艺复杂的限制；2) 建立了无需复杂后处理的"一步法"纳米颗粒制备新策略；3) 为功能性食品、保健品中的活性成分递送和乳液稳定提供了创新解决方案。刘雪玲等作者的工作不仅推动了食品纳米技术的进步，也为其他疏水性蛋白-多糖复合体系的开发提供了范式参考。