【摘 要】
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蛋白质作为天然乳化剂常被应用于乳液体系中。但其在液滴表面形成的界面膜较薄,在储藏期间内相油脂易氧化降解。蛋白-多酚自由基接枝物虽然可以有效解决乳液中油脂氧化的问题。然而,接枝过程中产生的羟基自由基会导致蛋白质氧化,存在安全性问题。针对以上问题,本论文以多糖为媒介,通过自由基/干热协同接枝技术制备蛋清蛋白-葡聚糖-表儿茶素三元接枝物,以期提高蛋白质乳液的理化稳定性和安全性。以蛋清蛋白和葡聚糖为基质,
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蛋白质作为天然乳化剂常被应用于乳液体系中。但其在液滴表面形成的界面膜较薄,在储藏期间内相油脂易氧化降解。蛋白-多酚自由基接枝物虽然可以有效解决乳液中油脂氧化的问题。然而,接枝过程中产生的羟基自由基会导致蛋白质氧化,存在安全性问题。针对以上问题,本论文以多糖为媒介,通过自由基/干热协同接枝技术制备蛋清蛋白-葡聚糖-表儿茶素三元接枝物,以期提高蛋白质乳液的理化稳定性和安全性。以蛋清蛋白和葡聚糖为基质,探究干热条件对蛋清蛋白-葡聚糖二元接枝物分子结构及乳化特性的影响。结果发现,随着葡聚糖/蛋清蛋白比例增大,接枝率和分子量均呈现上升趋势,表面疏水性下降。红外光谱和荧光光谱结果表明干热作用促进蛋清蛋白和葡聚糖分子间发生共价作用。与蛋清蛋白相比,接枝物（尤其是葡聚糖/蛋清蛋白为1:1时）具有更高的乳化活性（EAI）和乳化稳定性（ESI）,由接枝物稳定的乳液粒径更小,电位更高,且具有更强的环境因子耐受力（p H、盐离子和热）。这可能是因为蛋清蛋白在接枝过程中暴露出更多的疏水基团,更易吸附到油滴表面,通过静电作用维持稳定性;也可能是因为葡聚糖的接枝作用,在油滴间发挥位阻作用,有利于提高蛋白质乳液的稳定性。但葡聚糖的接枝作用对蛋白质乳液的化学稳定性无积极的影响作用。为了同时提高蛋清蛋白乳液的物理和化学稳定性,首先采用自由基接枝法构建具有抗氧化活性的葡聚糖-表儿茶素二元接枝物,再根据上文的最佳干热反应条件构建蛋清蛋白-葡聚糖-表儿茶素三元接枝物,并对其分子结构和理化特性进行分析。SDS-PAGE和红外光谱结果表明在自由基/干热协同技术作用下,表儿茶素和葡聚糖已成功接枝到蛋清蛋白分子上,表儿茶素的接枝量为4.91 mg/g。接枝作用引起蛋白氨基含量下降19.2%,表面游离巯基增多,总巯基含量减少。荧光光谱结果表明,二元自由基接枝物的结合会引起蛋清蛋白构象的改变,暴露出更多的非极性基团,这可能是三元接枝物表面疏水性增加的原因。同时,三元接枝物显示更高的溶解度和更强的抗氧化能力。乳化特性分析结果表明,葡聚糖的接枝作用可显著提高蛋清蛋白的乳化活性和乳化稳定性,多酚的引入会略降低蛋白的乳化活性,但三元接枝物的乳化活性仍能达到蛋清蛋白的3倍。以三元接枝物作为乳化剂包埋叶黄素酯,并对乳液的理化稳定性进行评估。储藏稳定性结果表明,蛋清蛋白最差,其次是蛋清蛋白-葡聚糖二元接枝物,由三元接枝物稳定的乳液具有最强的储藏稳定性。热稳定性结果表明,在加速储藏条件下（55℃,28 d）,三元接枝物稳定的乳液的叶黄素酯保留率（31%）明显高于蛋清蛋白,蛋清蛋白-葡聚糖二元接枝物和蛋清蛋白-葡聚糖与表儿茶素的混合物（9.2%,11.6%和18.5%）。光稳定性结果呈现出与热稳定性一致的趋势,说明三元接枝物可以显著提高乳液的理化稳定性,有效抑制叶黄素酯的降解。同时相比较二元接枝物与多酚的混合物,三元接枝物抑制叶黄素酯发生氧化降解的效果更佳,说明表儿茶素的存在位置也会影响乳液的稳定性,混合物中的表儿茶素处于游离状态,而在三元接枝物中的表儿茶素位于油滴界面上,可发挥界面抗氧化性。构建HepG2细胞模型和体外模拟消化模型,探讨三元接枝物的细胞毒性及叶黄素酯乳液的消化特性和生物可给率。细胞毒性实验结果表明,不同浓度三元接枝物处理后的细胞存活率均大于95%,说明三元接枝物无细胞毒性。体外模拟消化分析结果表明,由蛋清蛋白、二元和三元接枝物稳定的乳液具有类似的消化特性,经过胃消化后乳液体系中发生聚集现象,再经过小肠消化后乳液的粒径进一步增加,表明发生聚合现象。与蛋清蛋白和蛋清蛋白-葡聚糖接枝物相比,由蛋清蛋白-葡聚糖与表儿茶素的混合物和蛋清蛋白-葡聚糖-表儿茶素三元接枝物稳定的乳液中叶黄素酯的稳定性和生物可给率显著提高,其中蛋清蛋白-葡聚糖-表儿茶素三元接枝物组的稳定性和生物可给率最高（75.8%和45.6%）。这主要归因于三元接枝物具有很强的界面抗氧化性,减缓叶黄素酯在消化过程中的氧化分解。
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