大豆分离蛋白-酰化花青素自组装纳米颗粒增强双凝胶理化性质：两亲性纳米颗粒对双凝胶体系的调控机制

本研究针对传统双凝胶（bigels）界面稳定性不足和机械性能有限的问题，创新性地将大豆分离蛋白（SPI）与酰化花青素通过曼尼希反应（Mannich reaction）构建两亲性纳米颗粒（NP-4），并整合至蜂蜡油凝胶（oleogels）与瓜尔胶水凝胶（hydrogels）组成的双凝胶体系。结果表明，纳米颗粒通过增强氢键和疏水相互作用显著提升双凝胶的流变学性能（储存模量提升）、机械强度（硬度增加65.2%）及28天储存稳定性（过氧化值降低至0.44 meq/kg），为开发可定制化低脂功能食品提供了新策略。

　　

在追求健康饮食的浪潮中，如何减少食品中的饱和脂肪而不牺牲口感与质地，一直是食品科学领域的难题。双凝胶（bigels）作为一种由水凝胶（hydrogels）和油凝胶（oleogels）组成的杂化体系，因其可调节的流变特性和活性物质递送潜力备受关注。然而，传统双凝胶面临界面不稳定、机械强度不足等挑战，限制了其在功能性食品中的应用。

为解决这一问题，来自黑龙江省某高校的研究团队在《Food Research International》发表了一项突破性研究。他们巧妙利用大豆分离蛋白（SPI）和酰化花青素通过曼尼希反应（Mannich reaction）自组装成两亲性纳米颗粒（NP-4），并将其引入蜂蜡基油凝胶与瓜尔胶水凝胶构建的双凝胶体系。研究发现，NP-4纳米颗粒能同时稳定双凝胶的界面和体相结构，赋予体系更高的机械强度（硬度从341.553 N提升至564.444 N）和抗氧化能力，28天储存后过氧化值（0.44 meq/kg）显著低于对照组。这项研究不仅为双凝胶的界面工程提供了新思路，更为开发低脂、高稳定性的功能性食品奠定了理论基础。

关键技术方法
研究通过曼尼希反应合成SPI-酰化花青素纳米颗粒（NP-1~NP-7），筛选出最优NP-4（粒径198.67 nm，PDI 0.19）；采用高剪切混合法制备蜂蜡/瓜尔胶双凝胶；通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析分子相互作用，流变仪测定储存模量（G'）和蠕变恢复率，质构仪量化硬度；并评估28天储存期间的过氧化值（PV）和丙二醛（MDA）含量以验证抗氧化稳定性。

研究结果

Morphology characterization of nanoparticles
NP-4展现出最小的粒径（198.67 nm）和单分散性（PDI 0.19），其形成依赖于SPI的氨基与酰化花青素的酚羟基通过醛桥（vanillin衍生）的共价交联。接触角实验证实NP-4具有两亲性（水相接触角76.3°，油相52.8°），为其在双凝胶界面的锚定提供了基础。

Conclusion
NP-4通过氢键和疏水相互作用强化双凝胶网络，使BG-10（含1.0 wt% NP-4）的G'提升2.3倍，蠕变恢复率提高41%。CLMS图像显示纳米颗粒在界面形成桥联结构，抑制相分离。储存实验表明，BG-10的油结合能力（95.5%）和氧化稳定性（MDA 0.061 mg/kg）显著优于对照组。

重要意义
该研究首次将食品级两亲性纳米颗粒应用于双凝胶体系，突破了传统稳定剂单一功能的局限。NP-4的界面-体相双重稳定机制为设计高性能脂肪替代品提供了新范式，其抗氧化特性还可延长功能食品货架期。未来，这种策略可拓展至益生菌递送或热敏活性成分保护等领域，推动个性化营养食品的开发。