《Food Chemistry: X》：Effects of chlorogenic acid on the interfacial properties and physical stability of sunflower oil body emulsions: Insights from a reconstructed protein-emulsion model
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向日葵油体乳液的稳定性主要受界面磷脂和蛋白质的调控，而内源性多酚的作用尚不明确。本研究旨在评估绿原酸（chlorogenic acid, CGA）对物理稳定性的影响，并采用重构油体蛋白（reconstructed oil body proteins, ROBP
向日葵油体乳液的稳定性主要受界面磷脂和蛋白质的调控，而内源性多酚的作用尚不明确。本研究旨在评估绿原酸（chlorogenic acid, CGA）对物理稳定性的影响，并采用重构油体蛋白（reconstructed oil body proteins, ROBPs）和重构油体乳液（reconstructed oil body emulsions, ROBEs）作为模型系统。CGA使β-转角（β-turn）含量从0 mg-CGA-ROBPs中的43.06%降至38 mg-CGA-ROBPs中的26.50%。对于ROBPs，随着CGA添加量从0 mg增至38 mg，乳化活性指数（emulsifying activity index, EAI）从27.91 m2/g升至77.32 m2/g，乳化稳定性指数（emulsion stability index, ESI）从11.04 min升至57.37 min。在38 mg CGA条件下，ROBEs达到?47.13 mV的Zeta电位和43.18 mg/m2的界面蛋白浓度，同时黏度和黏弹性增加，物理稳定性得到改善。上述发现为内源性CGA如何影响蛋白质构象和乳液稳定性提供了见解，并可能为基于油体的稳定食品配方设计提供指导。
论文解读：绿原酸调控向日葵油体乳液界面性质与物理稳定性的机制研究
一、研究背景与科学问题
油体乳液凭借其完整结构、优异生物相容性及无需外源乳化剂的自乳化能力，在食品工业中受到广泛关注，可用于奶酪、奶油、沙拉酱等产品开发，以及姜黄素、类胡萝卜素等亲脂性生物活性物质的递送体系。然而，提取的油体对加工和储存条件较为敏感，pH、温度和离子条件的变化会影响界面蛋白的表面电荷和排列方式，也可能改变蛋白-磷脂相互作用，进而导致液滴聚集、聚结甚至相分离。油体的物理稳定性在很大程度上取决于油-水界面的组成和结构，蛋白质和磷脂通常被视为维持界面完整性的主要组分。近年来的研究进一步表明，其他内源性组分也可能对油体稳定性有所贡献。
不同油料作物中与天然油体乳液相关的内源组分存在差异。例如，油茶籽和南瓜籽油体乳液中，茶皂素和原叶绿素等内源化合物已被报道可与蛋白质、多糖及其他组分在油-水界面相互作用，从而影响乳液稳定性。油菜籽细胞壁中释放的果胶多糖可在湿磨过程中与油体共提取并与蛋白质相互作用，影响油体聚集和抗聚结能力。向日葵作为全球主要油料作物之一，种子富含油脂和蛋白质，是植物油体的重要来源。除油脂和蛋白质外，向日葵种子还含有多种酚类化合物，其中绿原酸（chlorogenic acid, CGA）是主要酚类成分之一。已有研究表明，添加单宁酸、槲皮素和绿原酸等多酚可改变蛋白质的结构和功能特性，从而影响油体乳液稳定性。然而，基于外源多酚添加的研究无法完全揭示内源多酚在油体乳液多组分界面中的具体贡献。
近年来，内源多酚在油体中的作用日益受到关注。已有研究比较了去除种皮前后核桃油体乳液的差异，发现内源多酚影响其物理稳定性和流变特性。对于向日葵油体乳液，也有研究探讨了共提取酚类化合物与储存蛋白对氧化稳定性的联合效应。然而，由于天然油体中多酚、蛋白质、磷脂等组分共存并相互作用，单一内源多酚对乳液稳定性的贡献难以区分。重构油体乳液能够在相对受控条件下调整特定组分的组成和比例，为研究其对乳液性质的影响提供了可行途径。研究人员前期研究发现，采用AM-NaHCO3法提取的向日葵油体乳液呈现明显绿色，提示提取过程中内源多酚的变化可能与油体乳液的性质相关。基于此，本研究首先比较了不同提取方法所得油体蛋白中CGA及其异构体的含量，基于其在不同提取方法间的显著差异，选择CGA作为研究对象，制备重构油体蛋白（reconstructed oil body proteins, ROBPs）和重构油体乳液（reconstructed oil body emulsions, ROBEs），系统考察CGA对油体蛋白性质和乳液物理稳定性的影响。
二、主要关键技术方法
研究人员采用多种技术手段开展研究。向日葵油体乳液和油体蛋白分别通过水法（AM）、水酶法（AEM）、AM-NaHCO3法和AM-NaCl法四种方法提取。多酚鉴定采用50%甲醇提取总多酚后，利用高效液相色谱（high-performance liquid chromatography, HPLC）结合标准曲线定量三种绿原酸异构体。重构油体蛋白和重构油体乳液的制备基于向日葵油体组成特征，设置0、8、18、28和38 mg五个CGA添加水平。乳液表征包括色度仪测定颜色、激光衍射测定粒径、Zetasizer测定Zeta电位、电导率仪测定电导率、多重光散射仪分析稳定性、激光共聚焦扫描显微镜（confocal laser scanning microscopy, CLSM）观察微观结构、流变仪测定流变特性、凯氏定氮和双缩脲法测定界面蛋白浓度及吸附蛋白百分比、接触角测量仪测定接触角和界面张力。蛋白表征包括Zeta电位、扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）观察微观形态、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE）分析蛋白组成、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR）分析二级结构、荧光分光光度计测定内源荧光和表面疏水性，以及乳化活性和乳化稳定性测定。环境稳定性评估涵盖盐、pH、热和冻融处理。
三、研究结果
3.1 不同提取方法油体蛋白中多酚含量比较
HPLC分析结果显示，AM-OBP、AEM-OBP和AM-NaCl-OBP中CGA含量分别为11.35、11.63和11.89 mg/g蛋白，而AM-NaHCO3-OBP中CGA含量显著降低至3.44 mg/g蛋白。新绿原酸和隐绿原酸在不同提取方法间的含量差异相对较小。AM-NaHCO3-OBP中CGA含量显著低于其他方法，可能与碱性提取条件下CGA的转化及提取过程中的氧化反应有关。
3.2 CGA对ROBPs性质的影响
FTIR分析表明，CGA添加使ROBPs的β-转角含量从0 mg-CGA-ROBPs的43.06%降至38 mg-CGA-ROBPs的26.50%，表明CGA诱导蛋白质二级结构发生改变。随着CGA添加量从0 mg增至38 mg，乳化活性指数（emulsifying activity index, EAI）从27.91 m2/g升至77.32 m2/g，乳化稳定性指数（emulsion stability index, ESI）从11.04 min升至57.37 min，说明CGA显著改善了油体蛋白的乳化性能。
3.3 CGA对ROBEs物理稳定性的影响
在38 mg CGA条件下，ROBEs达到?47.13 mV的Zeta电位，表明液滴表面电荷增强，有利于通过静电排斥维持乳液稳定。界面蛋白浓度在38 mg CGA时达到43.18 mg/m2，说明CGA促进了蛋白质在油-水界面的吸附。流变学测定显示，CGA添加使ROBEs的黏度和黏弹性增加，有助于形成更具刚性的界面膜。多重光散射分析证实CGA添加改善了乳液的物理稳定性。环境稳定性评估表明，CGA添加增强了ROBEs在盐、pH、热和冻融处理条件下的稳定性。
四、讨论与结论
研究结果表明，CGA通过与油体蛋白相互作用改变蛋白质构象，增加β-转角向其他结构形式的转变，增强蛋白质的柔性和界面吸附能力。CGA的添加增加了界面蛋白浓度和Zeta电位的绝对值，提高了乳液的黏度和黏弹性，从而改善了油体乳液的物理稳定性。重构体系为区分内源CGA在油体乳液多组分界面中的具体贡献提供了有效手段。这些发现为理解内源性CGA如何影响蛋白质构象和乳液稳定性提供了见解，并可为基于油体的稳定食品配方设计提供理论指导。研究人员指出，尽管重构体系不能完全再现天然油体复杂的界面组成，但有助于区分特定组分对油体乳液性质的贡献。本研究为向日葵油体乳液中内源多酚的功能提供了新的认识，对油体基食品的开发具有潜在的应用价值。
