蛋白质-小分子表面活性剂界面相互作用是理解和调控泡沫、乳液、悬浮液等界面主导食品体系形成与稳定性的关键问题。目前,食品工业致力于探寻天然的表面活性物质以替代合成及半合成类小分子表面活性剂。本工作首次发现二萜类甜菊糖苷(STE)可发展为一种新型的天然表面活性剂,并系统研究和评估了大豆蛋白-STE复合体系作为天然起泡剂、乳化剂、悬浮液稳定剂等食品配料的能力,探讨了体相、两相界面行为与宏观功能特性之间的内在关联,为食品工业大批量制备天然、绿色的功能性配料提供了理论指导和技术支撑。本论文的主要研究结论如下:1.研究和评估了大豆球蛋白(11S)-甜菊糖苷(STE)复合体系作为新型起泡剂配料的能力。结果显示,在适中浓度的STE(0.25-0.5%)下,体相溶液中的11S与STE通过非特异性分子间相互作发生弱疏水结合,使11S分子构象发生改变,并促进了其刚性结构的部分解离和松散,这些变化促使11S在界面上进一步展开,有助于强化11S-11S及11S-STE界面相互作用,因此体系表现出独特的降低表面张力的协同作用及稳态的表面弹性行为。相应地,该体系表现出比单独11S显著提高的起泡能力,且泡沫稳定性不发生明显变化,主要归因于形成的兼具一定刚性和柔韧性的复合界面层,使气泡能更好地响应外部应力。在高浓度STE下(1-2%,高于临界胶束浓度CMC),STE会先于11S-STE复合体吸附到界面而形成由其主导的弱表面层结构,表面弹性模量剧烈降低,形成的泡沫也变得极不稳定。2.研究了蛋白纤维化修饰对11S-STE界面相互作用和泡沫性质的影响,重点利用大变形扩张流变学结合利萨茹曲线定量分析了界面在高振幅下(10-30%)的非线性流变响应和微观结构。结果显示,11S-STE和11S纤维-STE体系表现出明显不同的吸附行为。11S纤维体系比天然11S拥有更快的吸附动力学,归因于其含有小尺度的多肽和多肽聚集体。STE明显影响了11S的吸附行为,但对11S纤维体系无显著影响。此外两个体系稳定的界面也具有明显不同的流变学响应。STE降低了天然11S界面在扩展时的应变硬化,但增加了压缩时的应变硬化响应,表明界面结构可能由表面凝胶相转变为11S和STE域共同构成的混合相;相应地,11S-STE体系显示出与单独11S类似的泡沫稳定性。对11S纤维体系来说,STE只影响界面扩展时的响应行为,即降低了低振幅时(10-20%)的应变软化,但STE却显著降低了纤维体系的泡沫稳定性。以上结果表明球状蛋白质的纤维化是修饰蛋白质和蛋白质-小分子表面活性剂复合体系复杂表面和泡沫行为的潜在策略。3.进一步研究和评估了大豆分离蛋白(SPI)-STE复合体系的乳液形成和稳定能力,以扩展其作为乳化剂配料在食品工业中的应用。结果发现,SPI-STE体系在油-水界面上具有与气-水界面类似的行为。在适中的STE浓度下(0.25-1%),复合体系在降低界面张力上也显示出明显的协同性,且界面的弹性行为具有相对稳定区域,这依然归因于SPI和STE在体相溶液和油-水界面上的相互作用及其引起的蛋白质结构变化和界面组分间相互作用的增强;相应地,此时的体系表现出比单独SPI明显提升的乳化能力,且制备的复合乳液具有良好的长期稳定性。在高浓度STE下(2%),形成的复合界面主要由STE覆盖,为弱弹性界面结构。4.采用界面输送策略,通过利用STE自组装胶束实现疏水多酚抗氧化剂白藜芦醇(RES)在乳液油滴表面的定向富集,以期制备出兼具长期物理稳定性和高氧化稳定性的大豆蛋白乳液。研究发现,STE胶束的疏水性内腔能包裹疏水的RES分子,形成水溶性STE-RES复合体,从而有效地增加RES水溶性。在制备乳液的过程中,SPI与STE竞争性吸附到油滴表面,形成复合界面膜,使复合乳液拥有更小的油滴粒径(220 nm)、更均匀的粒度分布以及更高的物理稳定性。包裹在STE胶束中的RES则会随着胶束在界面的分解、吸附而定向迁移到油-水界面上,实现RES在油滴表面的高浓度富集,从而提升其乳液抗氧化效率。5.进一步研究和评估了热变性SPI-STE复合体系作为稳定剂用于制备难溶性活性物质纳米悬浮液的能力,以膳食多酚RES为模型分子,采用反溶剂沉淀结合超声处理制备RES纳米悬浮液(RESN)。结果显示,RESN的形成和稳定性很大程度上依赖于复合稳定剂的组成。在STE浓度低于其CMC时(0.25-0.5%),复合体系能生产性质更好的RESN,如更小的颗粒粒径(低于200 nm)及更高的产量和荷载效率(>97%),这主要是因为此时的稳定剂体系具有更高的表面活性,能更快地吸附到颗粒表面,从而有助于降低颗粒粒径。同时,小分子STE能填充SPI吸附后留下的空隙,使颗粒表面被完全、紧密地覆盖,保护颗粒免受聚集、团聚的影响;相应地,RESN具有良好的储存稳定性及冻干稳定性。在较高STE浓度时(1-2%,高于CMC),颗粒表面无法被完全保护,因此RESN在储存时变得极不稳定,易发生颗粒聚集。