《Food Chemistry》：Dual-function Pickering emulsion stabilized by oat β-glucan/soybean protein nanoparticles via hydrogen bonding-driven self-assembly for fat substitutes and shelf-life extension in cheese sticks
编辑推荐：
•燕麦β-葡聚糖和大豆蛋白通过氢键自组装成纳米颗粒。•纳米颗粒可以稳定皮克林乳液并赋予其抗氧化特性。•低油含量的皮克林乳液具有更优良的热稳定性和pH稳定性。•将纳米颗粒稳定的乳液作为脂肪替代品添加到奶酪棒中。•添加了皮克林乳液的奶酪棒保质期延长至10天。引言奶酪作为一种富含必需营
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燕麦β-葡聚糖和大豆蛋白通过氢键自组装成纳米颗粒。
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纳米颗粒可以稳定皮克林乳液并赋予其抗氧化特性。
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低油含量的皮克林乳液具有更优良的热稳定性和pH稳定性。
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将纳米颗粒稳定的乳液作为脂肪替代品添加到奶酪棒中。
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添加了皮克林乳液的奶酪棒保质期延长至10天。
引言
奶酪作为一种富含必需营养素的乳制品，因其独特的口味和营养价值而受到全球消费者的喜爱。然而，它存在两个主要问题限制了其普及性。一方面，传统的奶酪产品通常含有较高的脂肪含量，过量摄入可能导致肥胖和心血管疾病（Wang, Sun, Deng, & Ai, 2024）。另一方面，减少脂肪含量往往会导致不理想的质地缺陷，尤其是硬度增加和口感变差。此外，奶酪容易失水和受到微生物污染，从而缩短了其保质期（Chen et al., 2023）。为了解决这些问题，通常采用添加化学防腐剂和低温冷藏等方法来延长保质期。但随着人们健康意识的提高，传统的抑菌方法已难以满足消费者对低脂乳制品的需求（Wang et al., 2025）。因此，开发一种既能模拟脂肪质地又能提高储存稳定性的天然脂肪替代品符合消费者的健康需求。
由食品级固体颗粒稳定的皮克林乳液已成为一种优秀的脂肪替代方案（Zhan et al., 2024）。由于颗粒在油水界面不可逆地吸附形成高密度空间屏障，皮克林乳液具有很强的抗聚结和防止Ostwald熟化的能力（Shuang et al., 2024; Ding et al., 2024）。最近，使用天然生物聚合物（尤其是蛋白质-多糖复合物）开发的食品级皮克林稳定剂引起了广泛研究关注，这符合“清洁标签”趋势。蛋白质具有较高的界面吸附能力，而多糖则具有增稠和空间稳定作用，从而形成了协同稳定的系统（Tavasoli, Liu, & Jafari, 2022）。
植物来源的蛋白质和多糖为开发多功能皮克林稳定剂提供了有吸引力的平台（Li et al., 2025）。作为一种常用的植物基乳化剂，大豆蛋白具有出色的乳化性能。但与动物蛋白和微生物蛋白相比，大豆蛋白稳定的乳液对环境变化和热处理较为敏感。通过将大豆蛋白与多糖结合可以有效克服这些局限性。燕麦β-葡聚糖是一种功能性非淀粉多糖，不仅具有免疫调节和益生元作用（Mathews & Chu, 2024），还具有抗菌活性，从而可以延长乳制品的保质期（Wang et al., 2025）。然而，大多数现有研究集中在液体乳液系统上，而将这些复合纳米颗粒稳定的皮克林乳液作为半固态乳制品（如奶酪棒）中的脂肪替代品的应用仍需进一步探索。
本文通过水提取和酒精沉淀法从裸燕麦中提取了燕麦β-葡聚糖（Lv et al., 2025）。本研究的主要目的是制备和表征燕麦β-葡聚糖/大豆蛋白纳米颗粒，并评估它们作为有效皮克林稳定剂的潜力及其形成机制。随后，将制备的皮克林乳液作为脂肪替代品添加到奶酪棒中，系统研究了乳液的物理化学稳定性、奶酪棒的口感特性和保质期延长情况。这项工作为功能性植物基胶体颗粒的设计以及在健康、保质期长的乳制品中应用燕麦β-葡聚糖和大豆蛋白提供了新的见解。
章节摘录
材料
裸燕麦购自中国沈阳的October Paddy Group Co., Ltd。大豆蛋白购自中国上海的Macklin Reagent Co., Ltd。橄榄油购自中国滁州的Chuzhou Chugu Food Co., Ltd。纯牛奶由内蒙古伊利工业集团提供（呼和浩特市）。奶酪片购自上海Secco Blue Dollar Food Technology Co., Ltd。Giludine片剂和白糖购自雀巢公司。
燕麦β-葡聚糖/大豆蛋白纳米颗粒的UV光谱和FT-IR光谱
如图1B所示，纯燕麦β-葡聚糖在200–350 nm的近紫外区域没有明显的吸收峰，这归因于其分子结构中缺乏共轭双键或芳香结构。相比之下，燕麦β-葡聚糖/大豆蛋白纳米颗粒的吸收光谱显示出明显的红移现象，并且在250–300 nm范围内有显著的吸收峰增强。
结论
本研究成功制备了由燕麦β-葡聚糖/大豆蛋白分离物纳米颗粒通过氢键驱动的自组装机制稳定的功能性皮克林乳液。与传统表面活性剂稳定的系统不同，这种二元纳米颗粒形成了一个坚固的界面壳层，尤其是在巴氏杀菌相关温度（高达70°C）和中性pH条件下，表现出优异的稳定性。
CRediT作者贡献声明
Haoxuan Zhang：撰写 – 原始稿，研究。Jianing Gao：撰写 – 原始稿。Sisi Lv：研究。Siyu Wu：验证。Xiangyu Cao：正式分析。Wentao Su：撰写 – 审稿与编辑。Yuxiao Wang：撰写 – 审稿与编辑，监督，资金获取。Mingqian Tan：撰写 – 审稿与编辑，监督。
未引用的参考文献
Ayustaningwarno et al., 2024
Xie et al., 2022
Zeng et al., 2025
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究工作的财务利益或个人关系。
致谢
本项目得到了中国国家自然科学基金（编号32302088）、中国博士后科学基金（编号2023M730453）、沈阳市优秀中青年科技创新人才计划（编号RC230622）以及大连星海湾实验室开放基金（编号Dljswkf202401）的财政支持。
Haoxuan Zhang|Jianing Gao|Sisi Lv|Siyu Wu|Xiangyu Cao|Wentao Su|Yuxiao Wang|Mingqian Tan
