乳清分离蛋白与单宁酸相互作用提高稻米油Pickering乳液的稳定性

通过碱法制备乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)-单宁酸(tannic acid,TA)纳米颗粒,以粒径和电位为评价指标考察WPI与TA的复合比例对WPI-TA纳米颗粒形成的影响。接着选择最佳复合比例的WPI-TA纳米颗粒作为乳化剂,采用简单的剪切诱导乳化技术制备稻米油Pickering乳液,考察WPI与TA的相互作用对稻米油Pickering乳液的热稳定性、盐离子稳定性以及氧化稳定性的影响,探究Pickering乳液的稳定性机理。结果表明:WPI与TA的复合比例影响WPI-TA纳米颗粒的形成与稳定,傅里叶变换红外光谱表明WPI与TA之间的相互作用引起蛋白质二级结构的变化,TA的引入显著提高WPI-TA纳米颗粒的乳化活性,改善了Pickering乳液对温度和离子强度的稳定性,同时抑制了乳液在贮藏过程中一级和二级氧化物的生成。因此,WPI-TA纳米颗粒有望成为一种具有潜在优势的Pickering乳液稳定剂。     

乳清分离蛋白-苹果果胶协同稳定百里香精油Pickering乳液的制备及其抑菌保鲜性能研究

该文以热诱导法制备乳清分离蛋白（whey protein isolate,WPI）-苹果果胶（apple pectin,AP）复合纳米颗粒稳定的负载百里香精油（thyme essential oil,TEO）Pickering乳液,通过单因素试验考察WPI与AP质量比、颗粒质量浓度、热改性温度以及超声强度对负载TEO Pickering乳液包埋率和稳定性的影响。结果表明,当WPI与AP质量比1∶2、颗粒质量浓度2.7%、热改性温度80℃、超声强度4.35 W/cm2时,制备的乳液包埋率为（90.96±1.83）%,且具有良好的体系稳定性。抑菌试验结果表明,负载TEO Pickering乳液对金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌和枯草芽孢杆菌均具有高度敏感抑菌作用。最后将负载TEO Pickering乳液应用于鲜切苹果保鲜中,结果表明,其显著抑制了鲜切苹果的腐烂和褐变。     

紫檀芪纳米复合物的构建及稳定性研究

紫檀芪(pterostilbene, PTS)具有抗氧化、延缓衰老、降血脂等生物活性,然而其低水溶性限制了其应用。该文制备了亚麻籽蛋白-紫檀芪-大豆多糖纳米复合物,研究了溶液pH值、大豆多糖浓度对复合物包埋效果的影响,并分析了颗粒之间的相互作用以及纳米复合物的pH稳定性和盐离子稳定性。结果表明,溶液pH值为3.5、大豆多糖质量浓度为10 mg/mL时,对紫檀芪的包埋率最高,整个体系颗粒分散比较均匀。通过荧光光谱和傅里叶红外光谱发现亚麻籽蛋白、紫檀芪、大豆多糖之间存在疏水相互作用、氢键作用力和静电相互作用。与亚麻籽蛋白稳定的纳米复合物相比,加入大豆多糖后纳米复合物的pH稳定性和盐离子稳定性显著提高。     

山茱萸黄酮微胶囊制备工艺及性质

为提高山茱萸黄酮的稳定性和生物活性，应用喷雾干燥法，以乳清分离蛋白和阿拉伯胶作为壁材制备山茱萸黄酮微胶囊，以山茱萸黄酮包埋率为评价指标优化包埋工艺，并对微胶囊颗粒理化特性、热力学行为、微观形态、结构进行综合分析。优化得到的山茱萸黄酮微胶囊包埋工艺为：壁材质量分数9.34%、壁材添加物比例[m(WPI)∶m(GA)]1.07∶1、芯壁体积比1∶10、进料温度170℃、pH 3。在此条件下制备的山茱萸黄酮微胶囊呈现球形，表面光滑且结构完整，其包埋率可达到90.34%,平均粒径为23μm。差示扫描量热仪测示结果显示，微胶囊粉末具有良好热性能，可在室温贮藏。微胶囊红外、荧光以及紫外光谱分析表明，山茱萸黄酮完整地封装在胶囊内，保证其生物活性，同时具有良好感官价值和稳定性。     

豆渣蛋白-植物甾醇纳米颗粒的制备及其性质表征

植物甾醇（Phytosterol,PS）具有多种优秀的生理活性,但较低的水溶性和生物可及性一直阻碍其被广泛应用。该研究以豆渣蛋白（Okara protein,OP）为原料,利用反溶剂法结合高压微射流技术制备了豆渣蛋白-植物甾醇纳米颗粒,并对其性质进行了表征。研究结果表明：高压微射流处理可显著降低OP-PS颗粒的粒径,明显提高PS的包埋率。在120 MPa高压微射流循环处理3次后,OP-PS颗粒的粒径可达到139.28 nm,PS包埋率高达98.63%,水溶重分散性良好。对OP-PS颗粒进行稳定性评估,发现常温贮藏50 d后,甾醇包埋率仍能保持在66.90%左右,且热稳定性明显优于同等条件下制备的大豆分离蛋白-植物甾醇颗粒（SPI-PS）。可能的原因是,OP的游离巯基及二硫键明显高于SPI,高压微射流能诱导蛋白分子内或分子间二硫键的形成与交联,可以有效提高纳米颗粒的稳定性。高压微射流技术制备的OP-PS纳米颗粒具有较高的稳定性和甾醇荷载能力,能够为工业生产水溶性甾醇提供借鉴。     

乳蛋白包覆纳米磷酸三钙的表面性质和机理研究

研究了酪蛋白(SC)和乳清分离蛋白(WPI)包覆在纳米磷酸三钙(TCP)颗粒表面的过程和作用机理。Zeta电位的测试表明SC和WPI包覆在TCP表面,使得TCP纳米颗粒表面所带负电荷增加。被不同种类的乳蛋白包覆的TCP悬浮颗粒在溶液中的稳定性都得到了提高,其中被WPI包覆的TCP颗粒的水相再分散液的稳定性得到了最为明显的改善,虽然实验结果也表明SC对TCP的包覆更容易发生。研究乳蛋白的不同组分在TCP表面的包覆过程发现,SC中αsCN上的Ser-P在对TCP颗粒表面的包裹过程中更有优势。WPI中的β-Lg对TCP的包覆会比α-La容易发生。作者还讨论了乳蛋白包覆在TCP颗粒表面的作用机理,认为乳蛋白对TCP的包覆过程和效果与两种乳蛋白和TCP颗粒的结构和表面性质有关。     

乳清分离蛋白/阿拉伯胶复合物纳米颗粒制备及其pH稳定性

本实验对乳清分离蛋白(WPI)和阿拉伯胶(GA)分子内复合物进行热处理,旨在固化WPI/GA,使其形成稳定的纳米复合物颗粒并研究其pH稳定性。结果表明,当WPI/GA混合物浓度为1%,85℃加热15 min,可形成稳定分散的纳米复合物颗粒,并呈现出良好的pH稳定性。WPI/GA纳米复合物颗粒具有良好的乳化活性,1%浓度下的纳米复合物颗粒可制备含20%中链甘油三酯(MCT)的分散均一的水包油型乳液。结论:通过对WPI/GA分子内复合物进行热处理,使蛋白在聚集过程中与GA缠绕,形成稳定的WPI/GA纳米复合物颗粒,改善了WPI/GA分子内复合物的pH敏感性。并呈现出良好的乳化活性,为其作为纳米载体荷载功能因子方面的应用提供了很好的前景。     

米糠多糖-乳清分离蛋白美拉德反应及其产物表征

目的：通过米糠多糖(rice bran polysaccharide,RBP)与乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)非酶褐变反应,探究反应时间对美拉德反应的影响,开发一种新型乳化剂制备纳米乳液包埋脂溶性物质。方法：RBP与WPI在干热条件下反应不同的时间,以A_{294 nm}、褐变程度、色泽变化、游离氨基含量等的变化监控美拉德反应进程,对美拉德反应产物的分子质量、粒径、乳化活性、乳化稳定性、微观结构进行表征,并用美拉德反应产物制备大豆油纳米乳液。结果：A_{294 nm}、褐变程度、色泽变化及游离氨基含量的变化,表明混合体系发生了美拉德反应,且随反应时间的延长产物颜色变暗;美拉德反应产物分子质量为17 kDa;反应12 h时的产物粒径分布较为均匀;RBP接枝到WPI分子上显著提高了WPI的乳化活性和乳化稳定性(P<0.05);WPI-RBP(12 h)@纳米乳液比WPI@纳米乳液更稳定、粒径均匀,能抵抗酸性条件下和盐离子存在条件下对乳液的不利影响。结论：WPI与RBP间的美拉德反应有效改善了WPI的特性,可作为一种新型...     

DHA藻油纳米乳液制备及稳定性的研究

为提高DHA藻油在食品应用中的稳定性,本研究制备了一种新型的藻油双层纳米乳液.基于层层自组装原理,选用乳清分离蛋白(WPI)和阿拉伯胶(GA)分别作为纳米乳液的内层和外层包材,通过高压均质制备了 DHA藻油双层纳米乳液.对制备纳米乳液工艺参数进行考察,并探究其理化稳定性.结果表明:WPI质量分数为1.5％,GA质量分数...     

乳清蛋白/矢车菊素-3-O-葡萄糖苷纳米粒的制备

采用纳米粒度仪、透射电镜、傅里叶红外光谱技术研究乳清蛋白(wheyprotein,WP)/矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside,C3G)纳米粒的微观结构变化,并分析纳米粒的体外消化稳定性和贮藏稳定性。WP80℃水浴加热30 min后,调节pH值至中性,以C3G与WP体积比1∶80混匀,再加入8 mmol/L CaCl2制备纳米粒,此时纳米粒子的直径为(275.51±3.15)nm,PdI值为(0.28±0.01),电位为(-16.92±1.04)mV,包埋率为(97.09±2.39)%,载药量为(2.43±0.05)%。透射电镜表明WP包埋C3G后,纳米粒子由空心纳米球状变为典型的"核-壳"结构。红外光谱结果显示WP二级结构与C3G结合后发生改变,α-螺旋和β-转角减少,β-反向折叠和无规卷曲增加。在模拟体外消化中,WP-C3G纳米粒中C3G释放率达到(87.25±3.72)%,与未结合WP的C3G相比,其降解率下降(51.34±0.52)%。在避光贮藏20 d后,C3G的最终保留率为(42.62±2.33)%,而WP-C3G中C3G的保留率为(64.14±1.70)%。结果表明,C3G与WP结合后能够有效改善其胃肠消化稳定性和贮藏稳定性。     

Impact of whey protein isolates and concentrates on the formation of protein nanoparticles‐stabilised Pickering emulsions

Whey protein nanoparticles (NPs) were prepared by heat‐induced method. The influences of whey protein isolates (WPIs) and concentrates (WPCs) on the formation of NPs were first investigated. Then Pickering emulsions were produced by protein NPs and their properties were evaluated. After heat treatment, WPC NPs showed larger particle size, higher stability against NaCl, lower negative charge and contact angle between air and water. Dispersions of WPC NPs appeared as higher turbidity and viscosity than those of WPI NPs. The interfacial tension of WPC NPs (~7.9 mN/m at 3 wt% NPs) was greatly lower than that of WPI NPs (~12.1 mN/m at 3 wt% NPs). WPC NPs‐stabilised emulsions had smaller particle size and were more homogeneous than WPI NPs‐stabilised emulsions. WPC NPs‐stabilised emulsions had higher stability against NaCl, pH and coalescence during storage.     

酶法水解乳清分离蛋白制备纳米纤维

采用天冬氨酸内切酶(Asp endoproteinase,AspN)在37℃诱导乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)制备蛋白质纳米纤维(protein nanofibrils,PNFs),考察WPI不同水解时间对产物PNFs形貌的影响。利用透射电子显微镜、原子力显微镜、小分子蛋白质十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、硫磺素T荧光、红外光谱以及激光散射法对PNFs及形成过程进行表征。结果显示,该方法制备的产物PNFs呈乳白色,AspN水解得到的5 kD左右的多肽为构筑单元,β-折叠为PNFs稳定存在的主要二级结构,PNFs平均粒径随水解时间延长而增大。酶法制备PNFs解决了酸法中的褐变问题,有望拓展其在食品领域的应用。     

The effect of chitosan on the properties of emulsions stabilized by whey proteins

The influence of the cationic amino polysaccharide chitosan content (0–0.5%) on particle size distribution, creaming stability, apparent viscosity, and microstructure of oil-in-water emulsions (40% of rapeseed oil) containing whey protein isolate (WPI) (4%) at pH 3 was investigated. The emulsifying properties, apparent viscosity and phase separation behaviour of aqueous WPI/chitosan mixture at pH 3 were also studied. The interface tension data showed that WPI/chitosan mixture had a slightly higher emulsifying activity than had whey protein alone. An increase in chitosan content resulted in a decreased average particle size, higher viscosity and increased creaming stability of emulsions. The microstructure analysis indicated that increasing concentration of chitosan resulted in the formation of a flocculated droplet network. This behaviour of acidic model emulsions containing WPI and chitosan was explained by a flocculation phenomenon.     

高酰基结冷胶对乳清分离蛋白热诱导凝胶特性的影响

蛋白质-多糖凝胶具有良好的稳定性和机械强度,在稳定和传递生物活性物质、营养强化剂方面的应用前景广阔。该研究以乳清分离蛋白、高酰基结冷胶为原料制备热诱导混合凝胶,分析高酰基结冷胶对乳清分离蛋白-高酰基结冷胶混合凝胶的凝胶强度、保水性及显微结构等,揭示乳清蛋白-高酰基结冷胶凝胶形成机理。结果表明,高酰基结冷胶促使蛋白质巯基暴露从而使凝胶形成稳定结构,提高混合凝胶的凝胶强度和保水性,且随着高酰基结冷胶含量增加而显著增大,其质量浓度为4 g/L时,复合凝胶的凝胶强度最大,为26.97 g;保水性最好,为97.41%;透光率最低,为1.87%。温度扫描结果表明,增加高酰基结冷胶可以提高乳清分离蛋白的相转变温度,傅里叶红外光谱显示,乳清分离蛋白与高酰基结冷胶存在分子间作用力,扫描电子显微镜表明高酰基结冷胶诱导混合凝胶形成结构紧密的三维网络结构。该研究为拓展乳清分离蛋白和结冷胶的新型凝胶食品,提高传统食品的质量,改善食品的加工工艺提供基础理论数据。     

Influence of Wall Material and Inlet Drying Air Temperature on the Microencapsulation of Fish Oil by Spray Drying

Several single and composite milk-originated wall materials were used to microencapsulate fish oil via spray drying at various inlet drying air temperatures. Skim milk powder (SMP), whey protein concentrate, whey protein isolate (WPI), 80% WPI?+?20% milk protein concentrate, and 80% WPI?+?20% sodium caseinate (NaCas) were applied as the wall for capsules generated at drying air temperatures of 140, 160, and 180 °C. The higher the drying air temperature, the higher was the particle size, encapsulation efficiency, and peroxide value and the lower was the moisture content and bulk density. The microcapsules prepared with SMP showed the highest encapsulation efficiency and lowest peroxide value for the oil due to the presence of lactose in its chemical composition. Differential scanning calorimetry and Fourier transform infrared analyses indicated the absence of any significant interaction between SMP and fish oil.     

多光谱学与分子模拟技术表征甜菜苷与乳清蛋白的相互作用

为研究甜菜苷（Betanin）与乳清分离蛋白（Whey protein isolate, WPI）的相互作用及乳清分离蛋白对甜菜苷热稳定的影响，本文通过自组装法构建了WPI-Betanin复合物，利用紫外可见光谱验证了复合物的形成，并通过荧光光谱和圆二色谱探究了复合物形成的作用机制及蛋白质结构的变化，最后采用分子模拟技术将复合物相互作用可视化。结果表明，甜菜苷与乳清分离蛋白主要通过氢键与范德华力形成复合物，结合位点数约为1。复合物的形成导致蛋白的浊度增加，表面疏水性降低，内源荧光猝灭，且猝灭机制为静态猝灭，常温下的猝灭常数为1.78×103 L/mol。相互作用改变了乳清分离蛋白中色氨酸、酪氨酸的微环境和二级结构含量，使甜菜苷在80 ℃下加热1 h的保留率从6.17%提高到27.26%。本研究为功能性蛋白色素复合物的应用开发和甜菜苷的护色提供了理论基础。     

微波加热对乳清分离蛋白功能特性的影响及机制研究

本研究采用微波加热促进美拉德反应对乳清分离蛋白（Whey Protein Isolate,WPI）进行改性。以乳化性及抗氧化活性为主要指标,系统研究了微波功率、微波加热时间、pH以及乳糖与乳清粉质量比对乳清蛋白美拉德反应产物（Maillard Reaction Products,MRPs）功能特性的影响,对其工艺进行了优化,并对反应过程中二级结构的变化及氨基酸组成进行了分析。结果表明:优化后的微波加热条件为pH8.5、乳清蛋白-乳糖质量比5:5、微波加热时间7 min;在该条件下制备所得MRPs的乳化活力指数、乳化稳定指数和DPPH自由基清除率分别为0.35 m2/g、88.39 min和6.60%;红外分析结果显示乳糖与WPI发生了共价结合,微波加热促进了该反应的进程,导致氮羟基和羰基含量增多,产生了复杂的美拉德中间产物和醛酮类化合物;同时促使蛋白质二级结构由紧密向松散“溶胀”结构转化,在转变的过程中,大部分紧密有序结构首先转变成松散有序结构,进而转变成松散无序状态,并可能伴随小部分紧密结构经长时间加热后相互转变。氨基酸分析进一步证实,微波加热降低了体系氨基酸总量,可能是WPI自由氨基酸参与美拉德反应所致。     

乳清分离蛋白与壳聚糖美拉德反应初级阶段产物乳化性研究

采用干热美拉德反应制备乳清分离蛋白(WPI)-壳聚糖复合物,通过对复合物的乳液粒径及稳定性分析,研究反应温度、WPI与壳聚糖质量比及反应时间对复合物乳化性的影响。荧光光谱分析表明：WPI和壳聚糖在干热反应后发生共价交联并且结构发生了变化。WPI与壳聚糖在50℃、相对湿度79%干热条件下,反应1～4d的产物为Maillard反应初级阶段产物,该产物的乳化性质得到改善。其中,WPI与壳聚糖以质量比1:4混合,50℃反应1d的产物乳化稳定性是反应前的10倍。     

Influence of whey protein isolate on pasting,thermal, and structural characteristics of oat starch

We investigated the effects of different concentrations of whey protein isolate (WPI) on oat starch characteristics in terms of pasting, thermal, and structural properties. The pasting properties of the starch showed that hot paste viscosity increased with the addition of WPI in the system, and relative breakdown decreased. Thermal analysis showed a significant effect of WPI on oat starch by increasing the peak temperature of differential scanning calorimeter endotherms. The X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy studies revealed that WPI increased the ordered structuration of starch paste, as evident by an increase in relative crystallinity; in addition, a decrease in infrared bands at 1,024 cm^?1 and 1,080 cm^?1 suggested decreased gelatinization of oat starch granules. Overall, WPI at different concentrations affected the oat starch gelatinization properties.     

复合酶法改性制备乳清分离蛋白可溶性聚合物的性质

为探究胰凝乳蛋白酶与谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)复合酶法改性制备乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)可溶性聚合物的性质,本实验利用电泳、荧光分光光度计和旋转流变仪等对可溶性聚合物的性质进行对比分析。结果表明:复合酶改性制得的聚合物与单一TGase改性相比,黏度增大,游离巯基含量显著降低,但表面疏水性和ζ-电位无显著变化。复合酶改性聚合物平均粒径是(153.66±9.15)μm,而TGase改性聚合物平均粒径是(157.92±10.91)μm,没有显著差异。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对比分析得出,单独的TGase改性聚合物分子质量较大,被截留在凝胶加样口,而复合酶改性聚合物分子质量更多的集中在65 k D附近,即聚合物分子大小适中,这与粒径的结果相呼应。胰凝乳蛋白酶和TGase复合改性聚合物表面呈波纹片状,结构均一紧致。与未改性的WPI相比,复合酶改性WPI聚合物pH值溶解性曲线在pH 2.0~7.0范围变化较平缓,且在pH 4.0~5.0时溶解性提高。此研究结果为复合酶法改性WPI在酸乳或酸性乳饮料方面的应用提供了理论依据与技术参考。