由大豆蛋白分离物与黄原胶复合物稳定的辣椒红乳液的改进：其对肌原纤维蛋白构象变化、凝胶特性及储存稳定性的影响

《Food Chemistry》：Enhancement of capsanthin emulsions stabilized by soy protein isolate-xanthan gum complexes on the conformational changes, gelation properties and storage stability of myofibrillar protein

　　

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  大豆分离蛋白（SPI）与黄原胶（XG）稳定的辣椒红（CAP）乳液。
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  添加CAP后，复合凝胶的抗氧化性能得到显著提升。
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  SPI-XG CAP乳液改善了肌动蛋白纤维蛋白（MP）凝胶的质地。
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  SPI-XG CAP乳液改善了MP凝胶中的水分分布。
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  SPI-XG CAP乳液延长了MP凝胶的保质期。

引言

鲜艳的颜色是肉制品的关键质量属性，直接影响消费者的感知和商业价值（de Araújo等人，2022年）。传统的颜色保持方法，如添加亚硝酸盐或合成色素，可能会引入显著的安全问题或与合成添加剂和亚硝酸盐衍生物相关的潜在风险（Zhang等人，2023a；Kim等人，2025年）。因此，对能够为肉制品提供诱人颜色且安全、被消费者接受的天然色素的需求日益增长（Inguglia等人，2023年）。辣椒红（CAP）是一种天然亲脂类类胡萝卜素色素，具有深红色调，被认为是类似肉制品的潜在颜色替代品（Li等人，2023年）。然而，由于其高度不饱和的共轭结构，CAP容易氧化，并且在香肠和加工肉饼的储存过程中容易受到环境影响，从而降低了营养价值（Grispoldi等人，2022年）。此外，其高疏水性和较差的水分散性限制了其在食品工业中的应用。在肌动蛋白纤维蛋白（MP）凝胶系统中，仅仅添加含有CAP的液体油会由于热变性过程中蛋白质间相互作用的破坏而产生反效果，影响交联，降低凝胶的强度和持水能力（Tian等人，2023年）。相反，当正确整合时，CAP可以直接与肉蛋白的疏水区域相互作用，增强凝胶内部的疏水力，并通过抑制脂肪氧化来延长保质期（Li等人，2023年；Li等人，2024年；Zhang等人，2021年）。这些挑战突显了需要一种不仅能够保护CAP免受氧化并改善其分散性，而且能够与凝胶网络和谐结合的载体系统。

在鸡肉制品中，凝胶的性能，如质地特征、感官属性和持水能力，很大程度上取决于脂肪滴在三维蛋白质网络中的空间排列（Zhao等人，2022年）。乳化是一种非常有前途的解决方案，可以开发出细小、均匀的油滴分散，稳定好的乳液滴可以作为活性填充剂来增强凝胶结构（Xu等人，2022a；Zheng等人，2024年），通过改善凝胶的有序性和弹性（Pei等人，2023年）。此外，乳化已被证明可以提高肉制品的感官质量，同时降低其饱和脂肪酸水平（Cai等人，2022年）。然而，基于乳液的色素载体的成功取决于乳化剂系统的选择，同时还需要解决安全性和清洁标签的问题。

大豆分离蛋白（SPI）是两亲性的，这使其能够降低油水界面张力，因此作为一种优越的天然乳化剂具有巨大潜力；然而，仅由SPI稳定的乳液系统容易受到高温、高盐和pH变化等环境应力的影响而变得不稳定（Luo等人，2024年）。为了解决这些问题，被认为具有优异增稠和持水能力的负电荷多糖黄原胶（XG）可以通过氢键和与蛋白质的协同非共价相互作用进一步稳定乳液，有效抑制液滴聚集（Krstonosic等人，2024年；Xiong等人，2019年）。此外，与多糖在界面的静电相互作用可以增强SPI稳定的乳液的稳定性（Tavernier等人，2017年）。然而，SPI-XG作为辣椒红负载乳液的双重稳定剂的特定组合机制，以及这种乳液对MP凝胶性质的影响仍需进一步研究。值得注意的是，目前尚缺乏关于SPI-XG稳定的辣椒红乳液（SXCEs）如何同时影响凝胶网络形成、色素稳定性和肉凝胶产品的最终质量属性（质地、持水能力、氧化稳定性）的理解。

基于这一空白，我们假设将辣椒红封装在SPI-XG稳定的乳液中将：（i）保持CAP的抗氧化活性并抑制氧化劣化；（ii）改善其在MP凝胶中的分散性；（iii）作为活性填充剂协同增强凝胶网络，从而改善质地和储存稳定性。因此，本研究的目的是从界面角度系统评估SXCEs的稳定性和抗氧化能力，包括粒径、Zeta电位、乳化性质、界面蛋白质吸附、流变性质和DPPH自由基清除活性。然后全面确定了SXCEs对MP复合凝胶特性的影响，包括持水能力、水分分布、质地质量、颜色属性、凝胶行为、分子间相互作用、蛋白质构象变化和微观结构。此外，还通过MDA含量、羰基值、pH值和冷藏储存期间的总活菌数监测了含有SXCEs的MP复合凝胶的储存稳定性。本研究的结果可能为在乳化凝胶肉制品中使用辣椒红提供科学支持，不仅能够赋予其鲜艳、稳定的天然红色，还能协同增强凝胶网络，提高硬度、弹性和持水能力，同时填补当前关于SPI-XG稳定的天然色素乳液在肉制品系统中的研究空白。

章节片段

材料

新鲜鸡胸肉（死后24小时内）从中国天津的当地市场购买。葵花籽油从陕西关中裕芳油脂有限公司购买。SPI（纯度>90%）和XG（纯度99%）由山东华怡生物技术有限公司提供。辣椒红（纯度≥98%）由晨光生物科技有限公司提供。所有其他化学品均为分析级。

SPI-XG复合物溶液的制备

SPI-XG复合物是根据先前报道的方法制备的，并进行了一些改进（Li等人，

SPI-XG的构象分析

FTIR分析揭示了SPI和XG之间的相互作用。通常，在3200至3500 cm^?1范围内发现氢键，而酰胺
峰出现在1600至1700 cm^?1范围内（Li等人，2024年）。O
C
和C
键的伸缩振动在XG中分别由3423 cm^?1、2925 cm^?1和1725 cm^?1的峰表示，如图1A所示。相应的SPI的O
C峰出现在3410 cm^?1和2939 cm^?1。与单独使用SPI相比，O
的伸缩

结论

在本研究中，制备了SPI-XG稳定的辣椒红乳液（SXCEs），对其乳液性质的表征表明，蛋白质和多糖的非共价复合可以显著提高乳液的稳定性。添加辣椒红及其乳液显著改善了MP复合凝胶的WHC、弹性和颜色，并使水分分布更加均匀。乳液成分可以增强交联密度

CRediT作者贡献声明

Tianxin Wang：写作——审阅与编辑，撰写——原始草稿，方法学，概念化。Beibei Zheng：写作——原始草稿，软件，方法学，数据管理，概念化。Yafeng An：验证。Fengming Shang：数据管理。Rui Liu：可视化。Mengjie Xu：调查。Hao Wang：监督，资源，项目管理，概念化。

Farjami和Madadlou，2019

Lv等人，2023

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了天津食品安全监测技术重点实验室开放项目（编号FSMTKL-202401）的支持。此外，作者感谢天津科技大学现代分析技术研究中心的Jiaping Zhou在FT-IR和SEM研究中的帮助。

Tianxin Wang|Beibei Zheng|Yafeng An|Fengming Shang|Rui Liu|Mengjie Xu|Hao Wang