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卵白蛋白(OVA)作为蛋清蛋白中丰度最高的蛋白质,由于其良好的功能特性和营养价值成为食品加工中的常用配料。尽管OVA具有良好的水溶性,但在等电点附近的功能特性较差,限制了其在食品行业的应用。本文旨在以OVA和藻酸丙二醇酯(PGA)作为研究对象,利用蛋白质良好的乳化行为和多糖的空间稳定性,形成OVA-PGA复合纳米颗粒,探究OVA与PGA的复合凝聚行为及稳定性与p H值的依赖关系,分析复合凝聚物的结构与特性。该纳米复合颗粒有效提高OVA的稳定性,实现对生物活性化合物花青素(ACNs)的包载,并应用于高灵敏度显色的可食用性包装薄膜,为开发蛋白质新资源提供理论依据。主要研究内容和结果如下:(1)研究了不同环境因素对OVA和PGA聚合行为的影响。OVA与PGA质量比为2:1(生物总浓度0.6%)的复合溶液随着p H值下降,通过静电相互作用的复合凝聚行为出现了四个相区:共溶区(p H>4.78);可溶性复合物区(4.08<p H<4.78);不溶性复合物区(2.04<p H<4.08);共溶区(p H<2.04),并在p Hopt(3.6)时达到最大浊度1.21。随着温度升高(4-55℃),浊度曲线和关键p H值移向较低的p H,氢键为复合凝聚的次级驱动力。随着p H的降低,OVA-PGA溶液电位从-22.57 m V上升至7.09 m V,在p H 3.57时电位为0,此时粒径最大。随着Na Cl的浓度从0增加到40 m M,浊度从1.213下降到0.198。当蛋白质/多糖质量比从1:1增加到10:1时,溶液浊度曲线向更高的p H值移动,并在2:1时出现最大浊度。OVA/PGA复合溶液在不同p H条件下均表现剪切稀化行为,并在p H 3.5时粘度最大。(2)解析了OVA/PGA复合凝聚物结构特征与稳定性提升机制。紫外光谱和荧光光谱的数据表明,由于OVA与PGA相互作用改变了OVA的空间构象,使色氨酸移向更加疏水的环境。OVA-PGA复合物中蛋白质二级结构的β-转角和无规卷曲结构在p H 4.0时略有增加,松散的结构增强了相互作用。FTIR表明复合凝聚的主要驱动力是1312 cm-1处的OVA的氨基(–NH3+)和1418 cm-1处的PGA的羧基(–COO–)的静电相互作用。XRD结果显示,OVA-PGA复合物通过重新排列形成更加稳定有序的大颗粒结构。OVA:PGA质量比为2:1,在p H 3.5时显示出高度互连的凝胶网状结构。形成凝聚层之后,OVA的热变性温度从82.4升至91.6℃。基于OVA-PGA制备的乳液的稳定性明显优于OVA乳液,乳化活性指数(Emulsifying activity index,EAI)提升了9.81%,乳化稳定性指数(Emulsifying stability index,ESI)提升了66.35%。(3)比较了两种不同方式制备的OVA/PGA复合纳米颗粒的物理特性及其对ACNs的包载。成功制备了OVA纳米颗粒和两种OVA/PGA复合纳米颗粒(TypeⅠ和TypeⅡ)。与直径为659.10 nm的TypeⅠ相比,TypeⅡ显示出更小的粒径(328.23nm),PDI为0.243,在整个体系内分布均匀。此外,TypeⅡ显示出了优异的p H稳定性,在p H 3到7范围内粒径无明显变化。同时,TypeⅡ在常温储藏14d过程中,粒径无显著差异(P<0.05),趋于230 nm左右。接触角和热重分析表明TypeⅡ复合纳米颗粒显示出良好的疏水性并提高了OVA的热稳定性,TypeⅡ复合纳米颗粒在温度达到220℃后才开始分解。TypeⅡ对花青素(Anthocyanins,ACNs)具有良好的包封效果,当ACNs的浓度为150μg/m L时,颗粒达到最高的包载效率(94.3%)和负载能力(21.0%)。SDS-PAGE结果表明TypeⅡ中OVA与PGA之间主要通过非共价键结合,FTIR结果证实了ACNs成功被包埋在复合纳米颗粒中。(4)研究了以负载ACNs的OVA/PGA复合纳米颗粒为基质的p H敏感显色薄膜的制备、性能表征及其应用。采用纳米颗粒、聚乙烯醇(PVA)与甘油共混制备PGTypeⅡ/ACNs复合膜,结果表明膜的水分含量从9.36%提升至22.88%,水溶性从12.26%提升至29.34%,膜厚度接近0.6 mm。添加纳米颗粒后,薄膜的水蒸气透过率略有下降,膜透光率显著下降。膜截面的SEM表明,PVA与复合纳米颗粒有良好的相容性,ACNs均匀地分布在基质中。PGTypeⅡ中的O-H和C-H特征峰移向更高的波数并且强度明显增加,甘油的添加使其形成了新的氢键。PGTypeⅡ/ACNs在1651 cm-1处的特征峰移动到1645 cm-1处并且强度变低,ACNs被成功固定在膜中。PGTypeⅡ/ACNs膜在p H 2到11有明显的颜色变化并且对挥发性氨十分敏感,a值从24.92逐渐降低至-5.26。PGTypeⅡ/ACNs膜在新鲜猪肉室温储藏过程中展现出紫色(新鲜)、蓝紫色(中等新鲜)和深蓝色(变质)的高灵敏度p H值颜色响应。