大豆亲脂蛋白-海藻酸钠美拉德共轭物与蜂蜡协同构建凝胶态W/O/W体系的分子机制及功能特性研究

针对W/O/W（水/油/水）乳液热力学不稳定性问题，研究人员创新性地利用pH 11修饰的大豆亲脂蛋白(LP)与海藻酸钠(SA)的美拉德共轭物(LP@SA)作为外水相稳定剂，结合蜂蜡(BW)油相凝胶化策略，构建了具有pH/温度响应性的凝胶态W/O/W体系(G-W/O/W)。该体系展现出55.36%的接枝度、84.08%的界面蛋白吸附率及可控的脂肪酸释放特性，为功能性食品递送系统设计提供了新思路。

　　

在食品科学与营养健康领域，W/O/W（水/油/水）双乳液因其独特的"水包油包水"结构，被视为封装活性成分的理想载体。然而，这种复杂体系存在致命弱点——热力学不稳定性会导致液滴聚集、相分离，甚至有效成分泄漏。更棘手的是，传统研究多聚焦于外水相调控，却忽视了油相屏障的关键作用。如何通过协同凝胶化策略实现双相稳定，成为突破技术瓶颈的新方向。

针对这一挑战，来自北大荒集团合作团队的研究人员独辟蹊径，将目光投向两种天然材料：大豆亲脂蛋白(LP)和蜂蜡(BW)。LP作为新兴大豆蛋白组分，虽具优异乳化性却易从界面脱落；而蜂蜡则因其自乳化特性成为油相凝胶化的潜力候选。研究者通过pH 11预处理暴露LP的糖基化位点，使其与海藻酸钠(SA)形成美拉德共轭物(LP@SA)，再与BW协同构建凝胶态W/O/W体系(G-W/O/W)，相关成果发表于《Food Research International》。

关键技术方法
研究采用pH偏移法修饰LP以增强其糖基化能力，通过湿法加热制备LP@SA共轭物；利用分子动力学模拟分析组分在油/水相的扩散行为；采用流变仪和激光粒度仪评估体系粘弹性及稳定性；通过体外消化模型模拟肠道缓释特性。实验原料包括北大荒提供的非转基因大豆和市售蜂蜡。

研究结果

LP@SA合成机制分析
pH 11处理使LP展开构象，暴露更多赖氨酸残基，与SA的羧基发生美拉德反应。红外光谱显示1540 cm^-1处酰胺II带位移，证实共价结合；接枝度达55.36%，褐变值0.84。SA的引入使LP粒径从320 nm降至180 nm，zeta电位升至-38.5 mV，界面蛋白吸附率提高至84.08%。

G-W/O/W体系构建
当BW添加量为5%、LP/SA比例1:1时，体系呈现最优性能：储能模量(G')>损耗模量(G")，说明形成稳固凝胶网络；在pH 2-8和20-90°C范围内保持结构完整性。冷冻扫描电镜显示BW在油相形成晶体网络，与LP@SA外水相凝胶形成互穿结构。

体外释放特性
在模拟肠液中，BW通过调控油相熔融速率实现脂肪酸可控释放，8小时累积释放率76.3%，显著低于液态油相体系(92.1%)。OPA法测定显示LP@SA能有效阻隔内部亲水成分的渗透迁移。

结论与意义
该研究首次实现了W/O/W体系油相与外水相的协同凝胶化，阐明了三个关键机制：(1)pH偏移处理通过暴露LP的ε-氨基增强美拉德反应效率；(2)SA通过静电排斥和空间位阻稳定界面；(3)BW晶体网络赋予油相温度响应性。这种"双相凝胶"策略突破了传统乳液稳定性局限，为功能性成分（如益生菌、维生素）的靶向递送提供了新范式。

特别值得注意的是，LP@SA-BW体系的原料均来自天然食品组分，符合清洁标签趋势。未来可进一步探索该体系在肠道菌群调控或口服疫苗递送中的应用潜力，其模块化设计思路也为多相乳液工程提供了普适性方法论。