《International Journal of Food Properties》:Development of functional Low-fat mayonnaise containing oleaster extract-loaded nanoliposomes, quince seed mucilage, and soy protein isolate: effects on physicochemical, rheological, and oxidative properties
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本研究旨在以沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)提取物负载纳米脂质体(nanoliposomes, NLPs)作为天然抗氧化与抗菌剂,结合榅桲籽黏液(quince seed mucilage, QSM)与大豆分离蛋白(soy protei
本研究旨在以沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)提取物负载纳米脂质体(nanoliposomes, NLPs)作为天然抗氧化与抗菌剂,结合榅桲籽黏液(quince seed mucilage, QSM)与大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)作为脂肪替代物,开发低脂蛋黄酱。研究人员采用不同浓度卵磷脂制备沙枣提取物负载NLPs,并基于包封率、粒径、ζ电位、多分散指数(polydispersity index, PDI)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry, DSC)、热重分析(thermogravimetric analysis, TGA)及体外胃肠释放行为对其进行表征。所有NLP配方随后被加入蛋黄酱中,并在6个月冷藏储存期内评估其效应。研究人员测定了理化性质、氧化稳定性、流变特性、质构、色泽及微生物质量。结果证实沙枣提取物成功包封,形成具适宜胶体稳定性、球形形态并有效保护生物活性化合物的纳米级囊泡。在蛋黄酱中,QSM与SPI有效降低脂肪含量并改变乳化结构,而NLP的加入未对质构特性产生负面影响。含2% NLP的样品(样品5与样品10)氧化稳定性显著改善,储存期间过氧化值(peroxide value, PV)与硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)生成量低于对照组,与叔丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone, TBHQ)处理相当。样品10因较高QSM/SPI比表现出最高黏弹性参数,表明更强内部网络结构。此外,含NLP样品霉菌酵母生长量低于对照组,显示储存期微生物稳定性增强。综上,沙枣提取物负载NLPs与QSM、SPI联合应用代表一种有前景的策略,可用于生产具改善氧化稳定性、微生物质量及理想结构特性的低脂蛋黄酱。
研究背景方面,健康食品需求增长推动含天然生物活性成分功能系统的发展,植物提取物因富含酚类黄酮受关注,但其直接应用受限于水溶性差、加工储存不稳定及生物利用度低。纳米封装可提升稳定性与控释性能。脂质体兼具两亲性,可包封水/脂溶性物,但沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)提取物在食品基质中应用稀少,且关于其纳米脂质体(nanoliposome, NLP)结构、胃肠释放及真实食品矩阵表现信息缺乏。蛋黄酱是高油水乳化体系,对氧化敏感;减脂会损害质构与流变,需天然脂肪替代物。大豆分离蛋白(SPI)与榅桲籽黏液(QSM)分别提供乳化凝胶与持水稳定作用,但沙枣NLP+QSM+SPI三者协同用于减脂蛋黄酱此前未见报道。因此研究人员开展本研究,成果发表于《International Journal of Food Properties》。
关键技术方法上,研究人员从本地市场获取沙枣果、榅桲籽等原料,以卵磷脂(150、250、500、1000 ppm)经水合-探头超声法制备沙枣提取物负载NLPs,表征涵盖包封率(Folin-Ciocalteu法)、粒径/ζ电位/PDI(激光光散射)、TEM形貌、DSC/TGA热行为、FTIR官能团及模拟唾液-胃-肠液(SSF/SGF/SIF)体外释放与酚类生物可及性;QSM经乙醇脱杂-水提-干燥得粉;低脂蛋黄酱以30%植物油为基,用1%或2% QSM-SPI混合物替代部分脂肪,加入0.5–2% NLP,设对照、200 ppm TBHQ及苯甲酸钠-山梨酸钾组,4℃储存6个月,定期测理化(pH、色度CIE Lab*、质构硬度)、氧化(PV按AOCS Cd 8–53、TBARS按Cd 19–90)、流变(应变扫描定线性黏弹区、频率扫描测储能模量G′/损耗模量G″/tanδ、表观黏度)、微生物(DRBC琼脂霉菌酵母计数),统计用SPSS两因素ANOVA与Duncan检验(p<0.05)。
研究结果部分,“Encapsulation efficiency”显示卵磷脂浓度显著影响包封率(EE),所有NLP均获高EE,证实酚类进入磷脂双层与水相核。“Particle size”表明粒径均处纳米级,NLP-500平均直径最大,封装后体积增大符合酚类嵌入预期。“Zeta potential”中所有配方呈负ζ电位,NLP-500绝对值最高(≈≥30 mV),胶体稳定性佳。“Polydispersity index (PDI)”中NLP-1000的PDI最低、分布最均一。“FTIR”未见新共价峰,3380–3427 cm?1 O–H、2957 cm?1 C–H、1157–1192 cm?1 P–O–C偏移说明氢键/疏水/静电物理相互作用主导包封。“TEM”见球形紧凑囊泡无聚集,与低PDI、高负ζ电位呼应。“Thermal characteristics”的DSC显示NLP-1000熔融温度Tm最低,NLP-500最高,TGA中NLP-1000失重最少,表明磷脂有序度与提取物定位影响热稳。“In vitro gastrointestinal release”中NLP-500在SGF 120 min释51.41%、SIF 360 min释72.30%,控释最优,酚类生物可及性也以NLP-500最高。“化学特性”上QSM/SPI降脂肪量且略降pH,样品5/10达标。“Peroxide value”6月末对照组6.55 meq O2/kg,样品5/10及TBHQ组2.01–2.29,仅这些满足伊朗国标≤2限制。“TBARS”末月对照10.11 mg MDA/kg,TBHQ 5.69,样品10为7.12,次级氧化被抑。“Rheological properties”所有样G′>G″呈弱凝胶,样品10(2% QSM-SPI+2% NLP)G′/G″最高,源于SPI-界面吸附与QSM-连续相持水形成三维网。“Texture and color”中减脂样硬度低于全脂对照,L降、a/b*变因油少及蛋白散射。“Microbial”6月霉菌酵母对数:对照9.51×102 CFU/g,样品5/10约2.6–2.76×102,苯甲酸盐组为零,NLP酚类经膜破坏起效。
讨论与结论翻译:研究人员总结沙枣提取物成功装入NLP,具高EE、纳米尺寸、负ζ电位、球形态及热稳;NLP-500在结构稳/控释/生物可及性上平衡最佳。QSM+SPI+NLP补回减脂损失,样品10凭高SPI/QSM比成最强黏弹网络。NLP样PV与TBARS显著低于对照,抑制初级/次级氧化;含2% NLP样霉菌酵母增殖延迟,但苯甲酸盐完全抑菌仍最优。该协同体系为清洁标签减脂蛋黄酱提供天然替代合成抗氧化剂的途径。未来需感官评价、商业储存放大研究。