pH调控OSA淀粉/乳清蛋白纤维复合物结构及界面特性提升柑橘精油乳液的储存与消化稳定性

本研究针对柑橘精油(CEO)水溶性差、易挥发的应用瓶颈，创新性地构建了基于乳清蛋白纤维(WPF)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)改性淀粉(OFE)的Pickering乳液递送系统。通过pH调控优化WPF-OFE复合物结构，显著提升乳液乳化活性指数(EAI 23.89±0.48 m2/g)和稳定性指数(ESI 46.81±1.41 min)，证实pH 6.0条件下复合物能通过氢键和静电作用形成有序界面膜，有效延缓胃液降解并促进肠液释放，使CEO生物利用度提升37%。该成果为功能性食品开发提供新策略。

　　

柑橘精油作为天然活性成分的代表，其含有的柠檬烯、芳樟醇等物质不仅赋予产品怡人香气，更具备抗氧化、抗菌等多重生物活性，被美国FDA列为GRAS（公认安全）物质。然而这类疏水性物质的"两低一高"特性——低水溶性（<0.1 mg/mL）、低化学稳定性、高挥发性，如同戴在应用开发上的"紧箍咒"。传统乳液依赖小分子表面活性剂，但易发生奥斯特瓦尔德熟化(Ostwald ripening)导致液滴聚集；而蛋白质单独稳定的Pickering乳液又面临界面膜弹性不足、消化阶段过早释放等问题。如何构建兼具物理稳定性和程序化释放功能的递送系统，成为突破行业瓶颈的关键。

东北农业大学的科研团队在《Carbohydrate Polymers》发表的研究中，另辟蹊径地将乳清蛋白纤维(WPF)与新型OSA改性淀粉(OFE)联用，通过pH这把"分子剪刀"精确调控复合物构象，成功打造出能智能响应消化环境的CEO递送系统。研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)解析分子相互作用，结合分子对接模拟预测结合位点，通过体外消化模型评估释放动力学，并采用激光粒度仪、ζ电位分析仪等系统表征乳液稳定性。

粒子尺寸与ζ电位
研究发现pH 5.0时WPF粒径达到峰值(218 nm)，此时蛋白质接近等电点(pI 4.8-5.2)，表面净电荷为零导致聚集。引入OFE后，复合物在pH 6.0展现最佳分散性（粒径下降至186 nm），ζ电位绝对值提升至-32.7 mV，这归因于OFE携带的羧基(-COO^-)增强静电斥力。分子对接显示WPF的Lys¹²²与OFE的OSA基团形成稳定氢键（结合能-5.6 kcal/mol）。

界面吸附特性
界面流变测试揭示WPF-OFE在pH 6.0的弹性模量(G')达12.4 Pa，较单一WPF提升3.2倍。荧光猝灭实验证实OFE使WPF的色氨酸残基暴露度降低47%，说明疏水相互作用驱动蛋白质结构重排，形成更致密的界面膜。这种"刚柔并济"的结构使乳液EAI提升至23.89 m²/g，且在80°C热处理后仍保持92%的CEO包封率。

消化释放行为
模拟消化实验显示，OFE如同"分子卫士"在胃阶段(pH 2.0)抑制胃蛋白酶对WPF的水解（降解率降低61%），此时CEO释放仅19%；而在肠阶段(pH 7.0)，OFE的立体位阻效应减弱，胆汁酸盐更易接触油滴，使CEO生物可及性提升至78%，符合一级释放动力学模型(R²>0.98)。

这项研究的意义在于：首次阐明pH通过"静电开关"机制调控WPF-OFE构象转变的规律，创制的智能乳液突破传统递送系统"稳定-释放"难以兼顾的困境。技术上，采用冻融辅助酶解法制备的OFE（取代度0.034）展现卓越的两亲性，为多糖改性提供新思路。应用层面，pH响应型释放特性可精准匹配消化生理节律，为功能性食品设计提供理论范式。正如通讯作者Xiuling Zhang强调的："这种基于食品级材料的递送策略，既规避了合成载体