乳液运载体系具有较好的稳定性和运载能力，是脂溶性生物活性物质的重要载体，能够有效改善亲脂性物质的水溶性、稳定性和生物利用率，在食品、医药和化妆品领域都有很大的应用前景和潜力。乳液的性能通常与乳化剂的使用密切相关。乳化剂不仅能够在油水界面处形成分隔层，稳定乳液，更重要的是高抗氧化性的乳化剂还会有效防止被载活性物质的氧化降解。鉴于绿色、安全的特点，天然蛋白乳化剂近些年逐渐受到更多的关注。
东北农业大学文理学院的金 花、许 晶*等人以共价和非共价2种作用机制，采用绿原酸交联黑豆蛋白制备黑豆蛋白-绿原酸共价和非共价复合物，研究不同作用机制下，多酚对蛋白结构和性质的影响，尤其是乳化性和抗氧化性；分别以黑豆蛋白-绿原酸共价和非共价复合物为乳化剂，制备纳米乳液，测定乳液的基本性质，并探讨绿原酸对乳液稳定性的影响，旨在为开发高抗氧化性的食品级乳液运载体系提供一定理论基础和参考。
01
、多酚结合率
结果如图1所示。随着绿原酸含量的增加，黑豆蛋白与其结合率逐渐升高，当绿原酸含量为150 μmol/g时，多酚结合率最大，分别为（57.95±1.10）%（非共价复合物）和（87.54±2.04）%（共价复合物）。之后，继续提高绿原酸含量，复合物的多酚结合率不再升高，反而降低，这一现象主要与多酚结合率的计算方法有关。根据计算公式可知，多酚结合率等于复合物中结合的绿原酸与加入绿原酸总量的百分比。因此，当与蛋白质结合的绿原酸趋于饱和的时候，绿原酸与蛋白质的结合会放缓，此时继续添加绿原酸，就会使多酚结合率的数值降低。
02
、荧光光谱分析
由图2可知，添加绿原酸后，蛋白质的荧光峰强度降低，且绿原酸浓度越高，峰强降低越显著。这一现象的发生主要是因为氨基酸残基与多酚作用后，多酚量子产率低，导致蛋白质发生荧光猝灭。同时，加入绿原酸后，蛋白质的荧光峰位还发生了红移。这主要归因于绿原酸交联导致蛋白质结构伸展，发生解折叠，所以包埋在蛋白质内部的疏水氨基酸残基暴露至极性环境中，蛋白质三级结构改变。
03
、圆二色谱图分析
由图3可知，在波长190～260 nm范围内，蛋白质圆二色性发生改变，表明绿原酸复合会导致蛋白质构象转变。对于黑豆蛋白-绿原酸非共价复合物，随绿原酸含量增加，α-螺旋相对含量逐渐降低，无规卷曲相对含量逐渐升高。在蛋白质二级结构中，α-螺旋结构是肽链通过氢键稳定的紧密螺旋结构，由于全部肽键均可成氢键，α-螺旋结构非常稳定。而α-螺旋相对含量的降低则表明蛋白质中有序结构遭到破坏，同时无规卷曲相对含量的增加，进一步说明蛋白质分子趋于松散和无序。
04
、乳化性分析
由表2可知，与绿原酸交联后，所得复合物的乳化性有显著提高，乳化活性和乳化稳定性分别升高至80.37 m 2 /g和27.07 min（非共价作用），以及89.82 m 2 /g和33.83 min（共价作用）。这主要是因为绿原酸能够显著改变蛋白质结构，使蛋白质结构趋于松散和无序，进而达到更好的亲水-疏水平衡，形成稳定的界面乳化剂层，使黑豆蛋白-绿原酸复合物较天然黑豆蛋白表现出更优秀的乳化性能。
05
、黑豆蛋白-绿原酸复合物的抗氧化性测定
由图4可知，在添加绿原酸后，所得蛋白复合物的抗氧化性随绿原酸含量增大而逐步提升（P＜0.05）。有研究表明酚类物质能够作为H + 和电子供体，终止自由基链反应，因此酚类物质能够有效增加蛋白质的抗氧化能力。此外，相较于非共价复合物，相同绿原酸含量下，共价复合物具有更高的多酚结合率，引入更多的酚羟基，因此有利于共价复合物发挥出更强的抗氧化作用。
06
、绿原酸对黑豆蛋白乳液性质的影响
乳液基本性质的测定
由表3可知，黑豆蛋白-绿原酸非共价和共价复合物稳定的纳米乳液具有更小的乳滴粒径和更均匀的粒径分布（多分散性指数＜0.2）。这说明绿原酸能够提高黑豆蛋白的两亲能力，增强蛋白质在油水界面的吸附。这一结论也与界面蛋白含量的测定结果一致，随界面蛋白含量的增加，乳液平均粒径逐渐降低。
乳液的贮存稳定性
如图5所示，天然黑豆蛋白乳液稳定性较差，在第10天时，粒径已经显著升高（P＜0.05），说明乳液已经发生了絮凝和聚结。而黑豆蛋白-绿原酸非共价复合物稳定的乳液次之，在第10天乳液粒径虽然也增加，但升高程度较天然黑豆蛋白低。黑豆蛋白-绿原酸共价复合物乳液的稳定性最好，在第20天才出现乳液粒径增加。这是因为绿原酸能够降低乳液的平均粒径，而较小粒径的乳滴在布朗运动中更能保持稳定，对抗重力导致的沉降。
乳液的氧化稳定性
如图6所示，黑豆蛋白纳米乳的POV和TBARS值增长最快，油脂氧化迅速，乳液氧化稳定性较差。而黑豆蛋白-绿原酸非共价复合物纳乳液的POV和TBARS值整体较天然蛋白低，说明其具有一定抗氧化能力，但氧化稳定性也不理想。相比，黑豆蛋白-绿原酸共价复合物乳液的氧化稳定性改善最为明显。
结果表明
添加绿原酸后，黑豆蛋白二级、三级结构改变，α-螺旋相对含量明显减低，无规卷曲相对含量明显升高，蛋白质结构趋于松散和无序，且共价作用影响更为显著。同时，绿原酸交联能够有效增强黑豆蛋白的乳化能力和抗氧化性。以黑豆蛋白-绿原酸非共价和共价复合物为乳化剂稳定的纳米乳液，具有较天然黑豆蛋白纳米乳更小的平均粒径、更高的Zeta电位绝对值，纳米乳液的贮存稳定性和氧化稳定性均明显升高，并以黑豆蛋白-绿原酸共价复合物纳米乳的基本性质和稳定性为最佳。
本文《绿原酸共价和非共价作用对黑豆蛋白纳米乳稳定性和抗氧化性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷4期17-24页，作者：金花，江连洲，冯海莹，王菊兵，张晓松，许晶。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210226-296。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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