《Food Chemistry》：Dual-role ultrasonication in fabricating a zein-resveratrol/pectin complex: From particle engineering to interface activation for superior pickering emulsion stability
编辑推荐：
•一种新的两步超声方法可用来构建玉米蛋白-白藜芦醇-果胶三元复合物。•白藜芦醇既可作为生物活性化合物，也可作为蛋白质结构修饰剂。•初级超声处理能够提升白藜芦醇的包封效率以及纳米颗粒的均匀性。•次级超声处理可促使界面处形成致密且稳定的层结构。•这种皮克林乳液在耐热性、耐pH值、耐盐
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一种新的两步超声方法可用来构建玉米蛋白-白藜芦醇-果胶三元复合物。
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白藜芦醇既可作为生物活性化合物，也可作为蛋白质结构修饰剂。
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初级超声处理能够提升白藜芦醇的包封效率以及纳米颗粒的均匀性。
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次级超声处理可促使界面处形成致密且稳定的层结构。
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这种皮克林乳液在耐热性、耐pH值、耐盐性和耐氧化性方面表现更为优异。
引言
乳液体系由通常为油和水的不相溶相组成，其中一相以液滴形式分散在另一相的连续相中。与传统乳液不同，皮克林乳液依靠固体颗粒在油水界面的不可逆吸附作用形成机械屏障，从而构成高度稳定的体系（Rehman等人，2024年）。该体系能有效抑制液滴聚并和奥斯特瓦尔德熟化现象，其出色的物理稳定性使其在食品科学和营养健康领域的重要性日益凸显。近年来，消费者越来越倾向于选择不含合成添加剂的“天然”产品。常用的食品级天然乳化固体颗粒主要来源于蛋白质、多糖、磷脂和多酚等成分（Yan等人，2025年）。然而，尽管需求不断上升，具备优异乳化性能的天然乳化剂依然供应不足。因此，开发新型高效的天然乳化剂已成为重要的研究方向。
玉米中的主要贮藏蛋白玉米蛋白被认为是一种安全的天然生物大分子。它能够自组装成两亲性纳米颗粒，这些颗粒会吸附在油水界面处，形成稳定的膜屏障，进而稳定乳液（Ashraf等人，2026年）。不过，由于玉米蛋白具有很强的疏水性和较高的界面能，普通的玉米蛋白纳米颗粒往往对pH值、离子强度和热处理等环境条件极为敏感。这种敏感性会导致其在界面处过度聚集，从而使皮克林乳液变得不稳定（Ren等人，2025年）。因此，探索创新方法来改变化学结构有望提升用其制备的乳液的稳定性。一种有前景的策略是引入多酚进行包封，因为玉米蛋白的自组装特性有助于将姜黄素、白藜芦醇、没食子酸和单宁酸等化合物纳入复合纳米颗粒中（Zhang等人，2023年）。这一过程不仅能保留多酚的生物活性，还能让它们改变化学颗粒的结构。Wang等人（2024年）研究了植物蛋白（大米蛋白、豌豆蛋白和大豆分离蛋白）与原花青素之间的非共价相互作用及其在乳液中的应用。他们发现，增加多酚含量会改变蛋白质的二级结构以及物理化学性质，比如降低表面疏水性并提高热稳定性。白藜芦醇是一种含有多个酚羟基的低分子量多酚，具有多种显著的生物活性，包括抗氧化、抗肿瘤、降压和抗炎作用（Jaa等人，2025年）。先前的研究已成功制备出载量较高的玉米蛋白-白藜芦醇纳米颗粒，并证实白藜芦醇能显著改变化学玉米蛋白的结构（Liang等人，2018a年）。不过，这种结构变化对玉米蛋白乳化性能的影响尚未得到充分研究。我们推测，将白藜芦醇加入玉米蛋白乙醇溶液中，再通过反溶剂沉淀法，可制得具有更强生物活性和更好乳液稳定性的新型复合纳米颗粒。此外，许多最新研究表明，普鲁兰多糖和果胶等多糖可以通过静电沉积作用在玉米蛋白颗粒表面形成复合物，从而产生空间位阻和静电排斥效应（Liu等人，2021年；S. Piriyaprasarth等人，2016年），这有助于提升颗粒的分散性和乳化稳定性。在新型玉米蛋白-白藜芦醇纳米颗粒的基础上，再与果胶形成复合物，有望进一步提升所制皮克林乳液的稳定性。
超声技术是一种绿色且节能的技术，由于其空化、机械和热效应而被广泛用于食品加工领域（Huang等人，2017年；Wang等人，2025年）。高强度超声会产生瞬态空化气泡，这些气泡破裂时会释放出强烈的剪切力和冲击波。这些力能够改变天然大分子的结构，促使链段展开并暴露出功能基团，进而改变分子间相互作用（Golly等人，2020年）。此外，空化作用产生的局部高温高压环境会暂时削弱非共价键（如氢键和疏水相互作用），降低大分子重排的能量壁垒。通过精确控制超声参数，如功率、时间和频率，可以引导大分子在重排过程中形成更致密、更稳定的三维网络结构，从而显著提升它们的功能性能，包括乳化能力、凝胶化和包封性能。目前，关于超声在乳液研究中的应用研究，大多集中在颗粒制备或乳化过程本身。超声的使用往往仅限于“一步法”，不过Liu等人（2021年）比较了不同顺序的超声处理对稳定新型皮克林乳液的鱼糜颗粒储存稳定性的影响。在复合纳米颗粒稳定的皮克林乳液研究领域，那些同时在复合纳米颗粒的构建过程和后续乳液形成过程中运用超声处理，从而同时调控纳米颗粒的形成以及纳米颗粒与多糖之间的相互作用以调节界面活性的研究还极为有限，其背后的机制也尚未得到充分探究。
蛋白质-多糖-多酚三元复合物因其在乳液稳定方面的作用而受到越来越多的关注，但大多数研究仅侧重于配方筛选和性能对比（Qu等人，2025年；Song等人，2022年），对于这些体系的结构-功能关系缺乏深入的机制理解。尤其是，除了众所周知的抗氧化作用外，多酚作为结构修饰剂，通过预先改变蛋白质构象以增强界面吸附作用的潜在作用，至今还未得到系统研究。为了解决这些机制问题，本研究采用两步超声策略来制备玉米蛋白-白藜芦醇-果胶三元复合物。我们的假设是，白藜芦醇不仅具有抗氧化作用，还兼具构象引导作用，而初级超声和次级超声则分别在纳米颗粒的组装和界面激活过程中发挥独特且互补的作用。通过全面分析颗粒性质、界面流变学特性以及乳液稳定性，本研究旨在阐明这一三元胶体体系的结构-功能关系，为合理设计基于蛋白质的皮克林乳化剂提供理论依据。
章节摘要
材料
玉米蛋白（纯度≥98%）和果胶购自德国Steinheim的Sigma-Aldrich公司。白藜芦醇（纯度≥99%）购自中国上海的Aladdin Co., Ltd.公司。其他分析级试剂则购自国药集团化学试剂有限公司。大豆油则购自COFCO Fuling men食品营销有限公司。
复合纳米颗粒悬浮液的制备
将玉米蛋白和白藜芦醇分别溶解在70%（体积比）的乙醇中，浓度分别为50毫克/毫升和5毫克/毫升，然后等体积混合。之后将混合液
两步超声处理对复合物物理化学性质及二级结构的影响
本研究采用两步超声策略来制备用于稳定皮克林乳液的玉米蛋白-白藜芦醇-果胶复合纳米颗粒。第一步是在超声场作用下制备ZR纳米颗粒，随后将这些纳米颗粒与果胶结合形成悬浮液，再加入大豆油，最后通过第二次超声处理得到最终的乳液。需要指出的是，这次次级超声处理不仅能分散油脂
结论
本研究表明，由玉米蛋白-白藜芦醇-果胶三元复合物稳定的皮克林乳液之所以具有极高的稳定性，是因为白藜芦醇诱导的蛋白质结构调控与双阶段超声处理策略相互协同作用的结果。白藜芦醇充当结构引导剂，降低玉米蛋白的α-螺旋含量，使其形成更灵活的构象。这种结构调控结合初级超声处理，显著提升了包封效率，达到了86.0%
作者贡献说明
梁秋芳：论文撰写——初稿撰写、实验研究、资金申请、概念构思。曹盼盼：软件应用、研究方法设计、正式数据分析。杜云霞：论文撰写——审阅与编辑、正式数据分析。卢奥森：论文撰写——审阅与编辑、结果验证。马海乐：研究指导、概念构思。钟明明：论文撰写——审阅与编辑、研究指导。孙玉凡：论文撰写——审阅与编辑。Abdul Qayum：论文撰写——审阅与编辑。任晓峰：研究指导、项目管理工作。
未引用参考文献
Deng等人，2023年
Li等人，2021年
Li等人，2021年
Liu, Xu, Xia和Jiang，2021年
Liu, Chang, Shan, Fu和Ding，2021年
Liu等人，2021年
Teixeira, Mateus, de Freitas和Oliveira，2018年
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
作者衷心感谢以下机构的支持：中国自然科学基金委员会（项目编号：32302278）；江苏省青年基金（项目编号：BK20220525）；江苏省高等学校优势学科建设工程。
梁秋芳|曹盼盼|杜云霞|卢奥森|马海乐|钟明明|孙玉凡|Abdul Qayum|任晓峰
