酪蛋白酸钠稳定的水包油乳液中的茶香保留:界面活性、疏水性与蛋白质结合的作用

《Food Hydrocolloids》:Tea Aroma Retention in Sodium Caseinate-Stabilized O/W Emulsions: Roles of Interfacial Activity, Hydrophobicity and Protein Binding

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月03日 来源:Food Hydrocolloids 13.8

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   •奶茶香气重塑是由关键风味化合物的选择性保留驱动的。•油水界面和蛋白质结合共同调控风味保留。•模型推导权重识别出挥发性物质保留的主要驱动因素。引言全球茶叶消费已不再局限于传统的单组分水相形式(如传统冲泡茶和工业即饮茶),而是进入了日益复杂的多元组分饮品体系时代,即将茶汤与牛奶

  
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    奶茶香气重塑是由关键风味化合物的选择性保留驱动的。
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    油水界面和蛋白质结合共同调控风味保留。
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    模型推导权重识别出挥发性物质保留的主要驱动因素。

引言

全球茶叶消费已不再局限于传统的单组分水相形式(如传统冲泡茶和工业即饮茶),而是进入了日益复杂的多元组分饮品体系时代,即将茶汤与牛奶或植物基奶结合的新式茶饮(NSTBs)已成为市场增长的主要驱动力(Y. Wu et al., 2026)。作为新式茶饮的代表,奶茶将茶汤从简单的水相系统转变为胶体油包水(O/W)乳液系统,其中分散的脂滴和油水界面重塑了风味保留特性(Ren et al., 2026; Wei et al., 2026)。奶茶的香气特征取决于添加到乳液中的茶汤(Kanakis et al., 2011; Peng et al., 2023; Zhou et al., 2025)。茶汤中的许多风味化合物,包括芳樟醇、苯乙醇、芳樟醇氧化物I和(E)-呋喃型芳樟醇氧化物,都是疏水性或两亲性的(Benjamin et al., 2011; M. Zhang et al., 2025)。茶汤中的风味化合物从水相系统迁移至乳液环境后,会遇到界面蛋白质和油滴。这种O/W乳液结构赋予奶茶比单纯茶汤更厚重的口感和更复杂的香气特征(W. Zhao et al., 2026)。因此,它们对香气特征的贡献不仅取决于浓度,更重要的是取决于它们在乳液中的保留模式(Lei et al., 2025)。
先前的研究为理解水相系统和乳液系统中的风味行为提供了有价值的基础。关于茶汤的研究阐明了茶源性挥发性物质的浓度、感官阈值和香气特征,例如红茶的风味分析(L. Chen et al., 2025);世界四大红茶芳香成分的分析(Kang et al., 2019);金红茶的香气分析(Jiang et al., 2025)。其他研究表明,蛋白质可以结合风味化合物并影响它们在水相系统中的保留比例,例如大豆分离蛋白与风味化合物相互作用的影响(Guo et al., 2020);植物蛋白与风味在分子、物理化学和感官层面的相互作用(Dai et al., 2026)。风味成分之间也可能发生相互作用,例如几种关键呈香物质与2-乙酰基-1-吡咯啉之间的相互作用增强了特征性米饭香气(Zheng et al., 2026);辛酸乙酯与乙酸乙酯之间的相互作用增加了它们的挥发性并增强了葡萄酒的整体香气强度(Y, Li et al., 2025)。当前主流的风味包埋技术进一步证实,油水界面结构作为物理屏障可以限制分子的自由扩散,从而实现风味化合物的受控保留,例如凝胶对藻油风味调控的影响(Ying Xu et al., 2026);利用淀粉材料掩蔽芳香化合物(Shan et al., 2025; Sohrabi et al., 2026)。作为奶茶中风味化合物的基质,O/W乳液比单一系统的风味保留行为更为复杂。当茶汤中的香气化合物从水相系统进入乳液时,它们不再以游离状态存在于水相中,而是重新分配到不同位置。亲水性较高的化合物更可能留存在连续水相中,而疏水性较高的化合物更可能迁移至油相中,从而减少进入顶空的比例(Relkin et al., 2004)。同时,具有一定界面活性的风味化合物可能在油水界面处富集并与吸附在界面的酪蛋白酸钠(SC)相互作用(Ye et al., 2026)。这一过程改变了风味分子的自由扩散状态,使其保留行为不仅取决于初始浓度,还取决于它们在乳液中的分布和结合状态。因此,阐明茶香气化合物从水相向乳液系统转变过程中的分布行为,有助于解释茶汤转化为奶茶时发生的香气组成和保留特性的变化。然而,现有关于茶和奶茶风味变化的研究主要集中在挥发性成分组成(Geng et al., 2026)、关键香气物质筛选(W. Zhao et al., 2026)和感官差异分析(C. Yang et al., 2025)方面。这些研究可以解释茶汤转化为奶茶后哪些香气化合物发生了变化,但无法解释这些变化为何发生。特别是在乳液系统中,不同的风味化合物可能同时受到油相分配和蛋白质结合的相互影响(Madhusankha et al., 2024)。仅依赖挥发性成分分析难以了解其真实的保留模式。因此,仍然有必要从乳液结构和分子相互作用的角度进一步阐明茶风味化合物进入奶茶乳液后保留差异的原因。
我们假设,从水相系统向蛋白质稳定的O/W乳液转变会选择性地改变茶香气化合物的保留行为,且这些差异将受到界面活性、疏水性和蛋白质亲和力的共同影响。为验证该假设,本研究采用酪蛋白酸钠(SC)稳定的模型奶茶乳液,研究乳化后代表性茶香气化合物的重新分配情况。比较了水相系统和乳液系统的风味特征,并进一步分析了关键香气化合物组成的变化。随后,选取代表性香气化合物,利用动态界面张力、粒径和ζ电位测量、多光谱分析和分子对接进行综合表征。研究结果有助于从乳液结构和分子相互作用的角度理解乳液系统中香气化合物的保留机制。本研究的创新之处在于以茶汤与奶茶之间的香气差异为切入点,识别与香气保留相关的主要因素并将其整合到定量权重模型中,从而为更具针对性、以机制为导向的奶茶配方设计提供理论依据。

章节摘要

材料

祁门红茶购自长芳茶菊有限公司(QM,中国黄山),正山小种红茶和金骏眉武夷红茶购自茶缘丽溪有限公司(ZS和JJMA,中国丽水),金骏眉红茶购自优乐茶业有限公司(JJMB,中国厦门),茉莉绿茶购自龙腾茶业有限公司(ML,中国广西),所有购买的茶叶样品均未提供生产批次或批号信息。对于每个独立的

共有和特有挥发性化合物

UpSet分析是一种用于分析集合交集的可视化方法,用于展示多个集合之间复杂的交集关系(W. Wang et al., 2019)。利用该方法可以展示DTI和MTES之间的共有和样品特有挥发性香气化合物。如图1所示,ML含有14种特有的挥发性化合物,表明其风味特征可能与其他茶汤样品存在较大差异。ML和MLM中这14种共有特有化合物的存在

结论

本研究比较了DTI和MTES的风味特征,并进一步分析了关键香气化合物及其在乳液系统中的保留行为变化。结果表明,奶茶的制备过程不仅改变了香气化合物的整体组成,还改变了关键香气化合物的保留行为。通过分析油水界面行为、乳液液滴粒径、ζ电位、风味保留率、多光谱

CRediT作者贡献声明

朱玲:撰写—审稿与编辑,监督,资源。张慧:撰写—审稿与编辑,监督,概念化。王兴国:撰写—审稿与编辑,监督,资源,项目管理,资金获取。赵明坤:撰写—初稿,可视化,方法学,调查研究,形式分析,数据整理,概念化。陈宇航:撰写—审稿与编辑,方法学,概念化。徐曦微:撰写—审稿与编辑,

未引用参考文献

Xu et al., 2025; Xu et al., 2026.

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性财务利益或个人关系。请继续处理。

致谢

本研究由中国乳制品工业协会乳业科技创新基金—蒙牛专项研究支持项目(CDIAKCJJ-MN-2025-001)和中原食品实验室开放研究基金(ZYSP2025KF036)资助。
赵明坤|陈宇航|徐曦微|金军|朱玲|张慧|王兴国
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