《Food Hydrocolloids》：Non-covalent interactions between
Lycium barbarum polysaccharides and goat whey protein isolate: Structural changes, odor mitigation and application in yogurt
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摘要：本研究探讨了枸杞多糖（LBP）与山羊乳清蛋白分离物（GWPI）之间的非共价相互作用，以及LBP-GWPI复合物的结构变化、其对与膻味相关的挥发性物质释放的影响及其在酸奶中的应用性能。结果表明，LBP通过氢键、静电作用和疏水相互作用与GWPI结合，诱导GWPI构象重排并形
摘要：
本研究探讨了枸杞多糖（LBP）与山羊乳清蛋白分离物（GWPI）之间的非共价相互作用，以及LBP-GWPI复合物的结构变化、其对与膻味相关的挥发性物质释放的影响及其在酸奶中的应用性能。结果表明，LBP通过氢键、静电作用和疏水相互作用与GWPI结合，诱导GWPI构象重排并形成更紧密的微结构。复合物形成过程破坏了GWPI有序的二级结构而未改变其一级结构，在pH 3条件下形成的复合物表现出更强的分子间结合力和更紧密的微结构。电子鼻分析表明，复合物调节了与膻味相关的挥发性化合物的释放，且在pH 3条件下效果大于pH 7条件。此外，将优化后的LBP-GWPI复合物应用于山羊奶酸奶中，发现其能有效维持结构稳定性并显著改善产品质量；最佳比例为LBP-GWPI = 1:1，在剪切速率为0.01 s-1时，酸奶粘度比对照组提高了424%，持水性提高了18.57%。本研究阐明了LBP-GWPI复合物在调节挥发性物质释放方面的构效关系，为山羊奶产品的品质提升和高值化利用提供了一种可行的绿色改性策略和坚实的理论支持。
引言
乳清是奶酪生产过程中的主要副产品，乳清蛋白约占牛奶总蛋白的18%–20%（Gamlath等，2023）。由于富含必需氨基酸、免疫球蛋白和各种生物活性肽，乳清蛋白具有较高的营养价值和优异的功能特性，广泛应用于乳制品和功能性食品的开发（Kong等，2022）。其中，山羊乳清蛋白分离物（GWPI）具有较高的营养价值和生物利用率，在功能性乳制品中具有广阔的应用前景。山羊奶还具有脂肪球较小和短链及中链脂肪酸含量较高的特点，这可能有助于其良好的消化性和营养特性（Cao等，2025）。然而，作为典型的球形蛋白，山羊乳清蛋白的功能特性与其分子结构密切相关。在实际加工和储存过程中，其易受pH、离子强度和热处理等因素的影响，导致分子间相互作用增强，引起结构展开、聚集甚至沉淀，从而影响体系的稳定性和性能（Zhang等，2024；Zhao等，2025）。此外，山羊乳清蛋白中存在的一些挥发性脂肪酸、醛类和酮类物质也会赋予产品特征性的异味，进一步限制其在食品中的应用。因此，开发能够同时改善结构稳定性和风味品质的改性策略对于提升山羊乳清蛋白的应用价值具有重要意义。
近年来，天然多糖与蛋白质之间的相互作用受到了广泛关注。利用这两种组分构建复合物已成为改善食品体系结构和功能特性的重要策略。多糖可以通过静电作用、氢键和疏水相互作用与蛋白质结合，调节蛋白质分子的构象、聚集行为和界面性质，从而增强体系的稳定性和功能特性（Luo、Wang、Chen & Fu，2026）。先前的研究表明，通过超声处理将乳清蛋白纤维与蘑菇多糖结合，可以降低β-折叠含量，增加无规卷曲含量，并改善分散性、抗氧化性能以及乳化性和发泡性能（Miao等，2026）。此外，壳聚糖寡糖与肌原纤维蛋白形成的非共价复合物可以减轻腥味并减少醛类挥发性物质的释放（Yang等，2025）。这些研究表明，多糖不仅可以改善蛋白质的理化性质，还可能通过调节挥发性风味物质的释放行为影响产品的感官质量。因此，筛选具有良好生物活性的天然多糖用于山羊乳清蛋白的改性具有重要的研究价值。
枸杞多糖（LBP）是一种天然多糖，是枸杞果实的主要活性成分之一。由于其优异的生物相容性、生物活性和食品应用安全性，已受到广泛关注，并长期广泛应用于食品和药食同源产品中（Shunkai等，2025）。研究表明，LBP具有多种药理活性，包括抗氧化、免疫调节、神经保护和降血糖作用（Chen、Li、Zhang & Liu，2025）。基于其多糖结构和分子特性，LBP有可能通过各种非共价相互作用与蛋白质结合。然而，LBP与GWPI之间的相互作用机制，尤其是pH条件如何影响复合物的行为以及该复合物体系对山羊奶异味的影响，尚未进行系统研究。
因此，本研究系统地探讨了不同pH条件和复合物配比下LBP与GWPI的相互作用机制，从分子间作用力、光谱特性和微观结构等多个维度分析了LBP-GWPI复合物的构象变化和结构重排模式。在此基础上，进一步探索了LBP-GWPI复合物对山羊奶特征异味的缓释作用，揭示了其调节异味的潜在作用。最后，将选定的LBP-GWPI复合物应用于山羊奶酸奶的实际发酵体系，评估其对酸奶发酵过程和最终产品质量的影响，旨在为LBP-GWPI复合物的构效关系以及其作为兼具功能特性和加工适用性的新型乳基配料的应用提供系统的理论依据和技术参考。
各节摘录
材料
本研究使用的主要材料包括枸杞多糖（LBP；枸杞多糖，货号S31394；源叶，中国），一种纯度≥50%（紫外法）的水溶性多糖制剂。根据供应商提供的信息，LBP是由阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖和鼠李糖组成的多糖-蛋白偶联物。山羊乳清蛋白分离物（GWPI）购自上海开洋生物科技有限公司，外源性
LBP-GWPI复合物的相行为
如图1A所示，随着LBP比例降低，复合物颜色逐渐从深棕黄色变为浅棕色，且在不同pH条件下未观察到显著的颜色差异。通过测量复合物的浊度来评估不溶性或可溶性复合物的形成，浊度通过600 nm处的吸光度来估算（Hu等，2022）。如图1B所示，随着LBP比例逐渐降低，复合物的吸光度
结论
本研究证实，LBP在不同pH条件下与GWPI发生非共价相互作用，诱导构象重排和微结构重组，且在酸性条件下观察到更强的相互作用。LBP-GWPI复合物还调节了山羊奶的整体挥发性物质释放特征，并在pH 3条件下对检测到的挥发性响应表现出更大的影响。在山羊奶酸奶中，添加LBP-GWPI复合物改善了流变性能和持水性（WHC），同时
作者贡献声明（CRediT）
马涛：写作——审阅与编辑、方法论、资金获取、形式分析、概念构思。李茉：方法论。项润如：方法论。郑文涛：方法论。刘永锋：监督指导、资源提供、资金获取。丁吉伟：方法论。杨瑜飞：写作——原始草稿、方法论、调查研究、形式分析
未引用参考文献
Chen等，2025；Dai等，2025；Ma等，2025。
基金资助
本工作得到了中国国家陕西省科技计划项目（2024NC-GJHX-30，2024NC-ZDCYL-03-07）、中国国家宁夏重点研发计划（2024BBF02015）、中国国家咸阳市科技计划项目（L2024-CXNL-KJRCTD-DWJS-0010）、陕西康源山羊乳制品创新中心有限公司（SXKY25-022）和中国中央高校基本科研业务费（GK202506038）的资助。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知的竞争性经济利益或个人关系。
杨瑜飞 | 丁吉伟 | 郑文涛 | 项润如 | 李茉 | 马涛 | 刘永锋
陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710119
