高压诱导β-乳球蛋白/C-藻蓝蛋白/淀粉复合凝胶的结构与功能特性研究

本研究针对食品加工中传统热处理方法易破坏活性成分的问题，探索了高压处理（HPP）技术在开发β-乳球蛋白（BLG）/C-藻蓝蛋白（C-PC）/淀粉复合凝胶中的应用。通过4500 bar高压处理，成功制备出能保留C-PC蓝色色泽和部分结构的凝胶，SAXS和SEM分析显示C-PC与淀粉协同调控了凝胶的纳米/微观结构，显著提升了抗氧化活性和营养功能。该研究为开发新型功能性食品载体提供了绿色解决方案。

　　

在追求绿色食品加工技术的时代背景下，传统热处理方法面临严峻挑战——高温不仅会破坏食品的感官特性，更会导致维生素、抗氧化剂等活性成分的降解。如何在不损害营养成分的前提下实现食品质构改良，成为食品科学领域的重大课题。高压处理（HPP）技术因其能在常温下实现蛋白质变性和凝胶化，近年来被视为最具潜力的替代方案。

法国Institut Agro（原第戎高等农业学院）与塞尔维亚研究团队合作，创新性地将食品级β-乳球蛋白（BLG）、天然蓝色色素C-藻蓝蛋白（C-PC）和小麦淀粉进行三元复合，通过4500 bar高压处理30分钟，成功开发出兼具视觉吸引力和功能特性的新型凝胶体系。这项发表于《Food Hydrocolloids》的研究表明，该技术不仅能保持C-PC标志性的亮蓝色泽，还通过结构调控显著提升了凝胶的生物活性。

研究团队运用多尺度表征技术：圆二色谱（CD）证实高压处理后C-PC仍保留部分二级结构；小角X射线散射（SAXS）在high-Q区域发现C-PC促使BLG展开，而三元体系能更好维持BLG三级结构；低Q区SAXS结合扫描电镜（SEM）显示添加C-PC和淀粉使凝胶孔径增大，直接影响了流变学特性。此外，通过抗氧化活性测定发现C-PC使凝胶自由基清除能力显著提升。

在"Gel formation under HP treatment"部分，研究发现仅BLG溶液经高压即可形成凝胶，而C-PC和淀粉的加入虽不阻碍凝胶形成，但会改变凝胶特性。特别值得注意的是，单独C-PC或淀粉在高压下无法形成凝胶，说明BLG是凝胶网络的主要构建者。

"DISCUSSION"部分深入分析了结构-功能关系：C-PC通过色氨酸残基与BLG相互作用，这种分子间作用力改变了BLG的聚集行为；淀粉的加入则通过相分离机制形成更大孔洞结构，这种多孔特性有利于活性成分的包埋与控释。研究还发现，尽管高压导致部分C-PC解聚，但保留的活性片段仍贡献了显著的抗氧化能力。

结论部分强调，该研究首次实现了在高压条件下将光敏性藻蓝蛋白成功整合到蛋白凝胶网络中，突破了传统加工技术对蓝色蛋白应用的局限。所开发的复合凝胶不仅具有诱人的视觉效果，其增强的抗氧化活性和可调控的质构特性，为功能性食品、药物递送系统开发提供了新思路。这项工作得到ANSO和塞尔维亚科学部的联合资助，其技术路线对清洁标签食品开发具有重要指导价值。