共负载野樱莓花色苷和β-胡萝卜素的W/O/W乳化凝胶的制备及其在蛋黄酱中的应用

《Food Research International》：Fabrication of W/O/W emulsion gel co-loaded with Aronia berry anthocyanins and β-carotene for mayonnaise application

　　

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  利用豌豆蛋白-海藻酸钠构建W/O/W乳化凝胶。
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  花青素与β-胡萝卜素共包埋可提高生物可及性。
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  揭示豌豆蛋白-海藻酸钠的非共价相互作用及结构变化。
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  乳化凝胶作为脂肪替代物用于低脂蛋黄酱，可抑制脂质氧化。

引言

随着消费者对健康食品需求的不断提升，具有天然抗氧化能力的低脂复合功能调味料已成为食品工业的重要研究焦点。蛋黄酱是全球广泛应用的乳化酱汁，其传统配方中油脂含量超过60%，长期过量摄入可能引发肥胖和血脂异常等代谢紊乱（Dhaka等，2011）。同时，高油体系在储存过程中极易发生脂质氧化，导致风味劣变。因此，开发兼具脂肪替代功能和天然抗氧化活性的新型递送载体具有重要的现实意义。

黑果腺肋花楸富含花青素。作为亲水性多酚类化合物，花青素具有优异的抗氧化活性，并具备调节肠道菌群、抗炎和预防肥胖等多种健康功效。然而，其在温度和光照条件变化下易发生降解（Cai等，2022）。β-胡萝卜素具有抗氧化、促进生长和维持视力等多种生物活性。但其水溶性差、生物利用度低以及化学性质不稳定，限制了其在乳化调味料中的实际应用（Xu等，2024）。

W₁/O/W₂双乳液具有由内水相（W₁）、油相和外水相（W₂）组成的三层结构。它能够同时包埋水溶性花青素和脂溶性β-胡萝卜素，是双活性化合物共递送的理想载体（J. Zhang等，2025）。然而，传统液态双乳液界面膜较弱，在长期储存过程中容易发生液滴聚并和内水泄漏，导致对活性物质的保护作用有限（Dickinson，2010）。通过离子交联将双乳液固化成乳化凝胶，可形成连续致密的三维网络。一方面，这增强了结构稳定性，减少了相界面间的物质传递，提高了活性化合物在储存过程中的保留率（Norcino等，2022）。另一方面，凝胶基质能够模拟脂肪的粘弹性和润滑口感，作为脂肪替代物具有巨大潜力。Yang等（2020）利用鸡蛋蛋白-海藻酸钠复合物稳定的乳化凝胶开发了低脂蛋黄酱替代品。

海藻酸钠（SA）是从褐藻细胞壁中提取的全天然二元线性多糖，由β-D-甘露糖醛酸和α-L-古洛糖醛酸通过糖苷键连接而成，具有优异的生物相容性、成膜性、凝胶能力和可生物降解性（R. Zhang等，2018）。Tan等（2025）通过静电相互作用和氢键构建了基于乳清蛋白（WP）和SA的复合水凝胶珠，用于茶黄素的递送。Liu等（X. Liu等，2023）利用玉米醇溶蛋白、单宁酸和SA开发了三元复合颗粒，证实三种组分之间存在静电、疏水和氢键相互作用，实现了β-胡萝卜素的 efficient 包埋，并增强了其保留率和生物可及性。作为一种新兴的植物蛋白资源，豌豆蛋白（SPP）相较于其他致敏蛋白（有机溶剂相容性有限）具有低致敏性、高营养价值和无溶剂残留风险等优势（Lu等，2019）。通过非共价相互作用使SPP与阴离子多糖SA复合，是改善SPP功能特性的有效途径（X. Liu等，2023）。然而，目前关于蛋白-多糖复合物的研究主要集中在单一乳液体系和单一活性物质的递送上。很少有研究涉及W₁/O/W₂乳化凝胶的构建、两亲性活性化合物的共递送，以及将其作为脂肪替代物应用于蛋黄酱中的研究。

因此，本研究以SPP和SA为原料，系统表征了其复合物的结构特征和相互作用机制。成功制备了负载花青素和β-胡萝卜素的W₁/O/W₂双乳液凝胶，并研究了海藻酸钠浓度对乳液性能、凝胶特性和体外消化行为的影响。此外，通过分析其对蛋黄酱品质特性的影响，评估了所制备凝胶作为脂肪替代物的潜力。本工作旨在为构建基于植物蛋白-多糖的双乳液凝胶共递送系统以及开发低脂食品提供可行策略。

章节摘要

材料

花青素和β-胡萝卜素由上海阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）提供。SPP由西安美禾生物科技有限公司（中国陕西）提供。上海源叶生物科技有限公司（中国上海）提供SA、聚甘油蓖麻醇酸酯（PGPR）、NaCl、碳酸钙和葡萄糖-δ-内酯（GDL）。葵花籽油来源于山东鲁花集团有限公司（中国山东）。

SPP-SA复合物的制备

将浓度为5 wt%的SPP加入去离子水中，

傅里叶变换红外光谱（FTIR）

为了研究SPP与SA的相互作用机制以及复合物伴随的二级结构变化，采用了FTIR光谱——一种有效的结构分析工具（Cheng等，2024）。如图2A所示，单独SPP在3289 cm^?1处有一个宽峰。当引入SA后，该峰移至3293 cm^?1并进一步展宽，表明SPP与SA之间可能形成了氢键，增强了NH和OH的伸缩振动频率。此外，SPP在

结论

利用SPP-SA复合基质成功制备的W₁/O/W₂双乳液凝胶实现了黑果腺肋花楸花青素和β-胡萝卜素的共包埋，并进一步评估了其作为蛋黄酱中功能性脂肪替代物的性能。主要结论总结如下：

在分子相互作用水平上，SPP和SA可通过氢键和疏水相互作用自发形成复合物，遵循自发的静态猝灭模式。SA的引入诱导了

CRediT作者贡献声明

刘杨（Liu Yang）：写作——审阅与编辑、验证、监督、调查研究、经费获取、概念构思。张馨雨（Xinyu Zhang）：写作——初稿、软件、调查研究、形式化分析。肖蕊（Rui Xiao）：调查研究、形式化分析。吴嘉怡（Jiayi Wu）：调查研究。吴书清（Shuqing Wu）：调查研究。陈琳（Lin Chen）：调查研究。冯寅（Yin Feng）：写作——审阅与编辑、验证、项目管理。

未引用参考文献

Li等，2023

Li、Geng、Tan、Teng和Li，2024

Li等，2023

Li等，2024

Zhang、Meng、Li、Liu和Et.al.，2021

Zhang等，2021

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竞争性经济利益关系或个人关系。

致谢

本研究由吉林省教育厅资助（基金/项目编号：JJKH20261607KJ）

刘杨|张馨雨|肖蕊|吴嘉怡|吴书清|陈琳|冯寅