复合物添加顺序对DBD等离子体制备三元复合物功能特性及抗氧化活性的影响机制研究

本研究针对传统蛋白-多糖-多酚三元复合物制备方法耗时耗能、副产物多等问题，创新性采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术构建大豆分离蛋白(SPI)-羧甲基纤维素(CMC)-姜黄素(CUR)三元复合物。研究发现添加顺序显著影响复合物性能，其中SPI(CMC-CUR)复合物展现出最优的乳化活性(0.58 a.u.)、泡沫稳定性(89.73%)和热稳定性(230℃)，其抗氧化活性达76.31%。该研究为功能性食品配料开发提供了新思路。

　　

在食品工业领域，大豆分离蛋白(SPI)因其高营养价值和丰富来源被广泛应用，但其球状结构限制了功能特性。虽然蛋白质与多酚复合能改善性能，但二元复合物在恶劣环境下稳定性不足，且过量多酚会导致蛋白质聚集。传统制备方法如美拉德反应存在耗时长、产生致癌物等缺陷。为此，伊朗伊斯法罕理工大学的研究团队创新性地采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术，通过调控SPI、CMC和CUR的添加顺序，构建了三元复合物并系统评估了其性能。

研究采用DBD等离子体处理(18 kV, 10 min)制备了六种不同添加顺序的复合物。通过Folin-Ciocalteu法测定总酚含量，DPPH法评估抗氧化活性，ANS荧光探针检测表面疏水性，采用du Nouy环法测定界面张力，并通过差示扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA)表征热性能。

抗氧化特性方面，等离子体处理使CUR总酚含量从19.24增至20.50 g GA/100g，但SPI-CUR复合物的抗氧化活性从89.11%降至86.38%。值得注意的是，SPI(CMC-CUR)复合物展现出最佳的抗氧化平衡(76.31%)，其羰基含量(6.36 nmol/mg)显著低于单独处理的SPI(9.94 nmol/mg)，表明CMC有效缓解了蛋白氧化。

功能特性研究显示，添加顺序显著影响溶解性。CMC(SPI-CUR)复合物溶解度达65.95%，较SPI提高约2.7倍。界面性质分析发现，SPI-CMC复合物经等离子体处理后表面疏水性激增233%，而CUR(SPI-CMC)复合物则保持最低疏水性(21.75)。乳化性能测试表明，SPI(CMC-CUR)复合物具有最优异的乳化活性(0.58 a.u.)和乳液稳定性(92.68%)，这归因于SPI位于复合物表面增强了界面吸附能力。

热分析结果揭示，所有复合物的热稳定性均得到提升。TGA显示SPI(CMC-CUR)复合物热分解温度达230℃，重量损失仅79%，显著优于单一组分。DSC曲线证实复合物形成后，SPI的变性峰(68.4℃)和CMC的分解峰(278.6℃)消失，表明三者形成了稳定的新型结构。

该研究创新性地证明，通过调控DBD等离子体制备过程中组分的添加顺序，可定向优化复合物的功能特性。其中SPI(CMC-CUR)构型展现出最佳的综合性能，其乳化稳定性较SPI提升125%，热分解温度提高160℃，为开发高性能食品配料提供了新策略。研究结果对拓展等离子体技术在食品改性中的应用具有重要指导意义，所建立的三元复合物构建方法为功能性成分递送系统的设计开辟了新途径。