κ-卡拉胶与刺槐豆胶协同调控酪蛋白基乳液凝胶的界面行为及质构特性

针对单一酪蛋白(CA)乳化体系易受环境胁迫影响的问题，研究人员系统探究了κ-卡拉胶(KC)、刺槐豆胶(LBG)及其复配胶(KC/LBG)对CA基乳液稳定性和凝胶特性的调控机制。研究发现KC/LBG通过静电/疏水作用增强CA表面疏水性(接触角达82.7±0.3°)，显著提升乳化活性与凝胶强度，为开发功能性乳制品提供了新思路。

　　

在食品工业中，乳液凝胶作为兼具流变特性和感官品质的功能性材料，广泛应用于奶酪、酸奶等乳制品。然而，单一蛋白质乳化剂如酪蛋白(CA)易受pH、温度等环境因素影响，导致乳液失稳。如何通过天然多糖修饰提升CA的乳化性能，成为食品胶体领域的关键科学问题。κ-卡拉胶(KC)和刺槐豆胶(LBG)作为典型阴离子/中性多糖，其与CA的协同作用机制尚不明确。

来自湖南的研究团队在《Food Hydrocolloids》发表的研究，首次揭示了KC/LBG复配胶通过多重非共价作用调控CA界面行为的分子机制。研究采用激光粒度分析、界面流变仪等技术，发现KC/LBG使CA粒径从204.3 nm增至287.6 nm，表面疏水性显著提升(P < 0.05)。复配胶通过增强界面吸附速率(扩散系数提升37%)，形成更致密的乳液凝胶网络，最终使乳化活性指数提高2.1倍。

【材料与方法】
研究选用Fonterra提供的CA粉末(蛋白含量85.6%)与商业级KC、LBG构建复合体系。通过动态光散射测定粒径，荧光探针法分析表面疏水性，微流变技术表征界面吸附动力学，并结合扫描电镜观察凝胶微观结构。

【结果】

1. 粒子尺寸：KC通过静电作用诱导CA聚集，粒径增至287.6 nm；而LBG因空间位阻效应使粒径降至182.4 nm。
2. 界面特性：KC/LBG复配使CA接触角达82.7±0.3°，界面张力降低至8.9 mN/m，显著高于单一组分(P < 0.05)。
3. 乳化性能：CA/KC/LBG乳液滴径(D_4,3
   )最小(1.87 μm)，表观粘度较CA组提升4.3倍。
4. 凝胶结构：复配胶形成β-折叠含量达41.2%的致密三维网络，储能模量(G')提高至CA单组的6.8倍。

【结论】
该研究阐明KC/LBG通过协同作用构建"静电交联-疏水微区"双重稳定机制：KC的硫酸基团与CA形成离子键，而LBG的甘露糖链通过氢键增强网络连续性。这种三元相互作用使乳液凝胶的持水力提升28%，为开发耐热/耐酸乳制品提供了理论依据。研究不仅深化了对蛋白-多糖界面行为的认识，更为功能性食品配方的精准设计提供了新范式。