学术动态

2025年6月，我院吴伟教授团队在国际食品Top期刊Food Chemistry（Q1，IF= 8.5）在线发表题为“Structural characteristics and emulsion stability of rice bran protein-chitosan complex: Effects of protein oxidation and ultrasonic treatment”的研究性论文。我院博士研究生李鹤林和硕士研究生张武为共同第一作者，通讯作者为我院吴伟教授。

米糠蛋白作为米糠加工副产物，具有低过敏性、高消化性和两亲性，是潜力巨大的天然乳化剂。然而，其乳液稳定性常不理想。关键问题在于：米糠蛋白在加工储存中易发生氧化，氧化程度极大影响了米糠蛋白乳液性——适度氧化可展开界面蛋白提升乳液稳定性，而过度氧化则导致蛋白聚集破坏乳液稳定性。因此，需对氧化米糠蛋白进行改性以提升其乳液稳定性。多糖修饰是改善蛋白乳液稳定性的有效策略。其中，阳离子多糖壳聚糖可通过静电络合强化界面层、引入空间-电荷双重斥力抑制液滴聚结，并促进疏水基团暴露以锚定油相。研究表明，蛋白质-多糖复合物的乳液稳定性和蛋白质与多糖之间的结合程度相关，而这种结合程度受蛋白质结构修饰方法的调控。超声处理作为新兴物理手段，其空化效应可同步改变蛋白与壳聚糖结构，增强相互作用，进而提升复合物乳液稳定性。然而，氧化与超声的协同作用如何影响米糠蛋白结构及其与壳聚糖的相互作用，进而调控米糠蛋白-壳聚糖复合乳液稳定性的机制尚不明晰。阐明这一协同机制对充分开发米糠蛋白作为食品乳化稳定剂的潜力至关重要。因此，本文分析了米糠蛋白氧化结合超声预处理影响米糠蛋白-壳聚糖复合物乳液稳定性的机理，为提高蛋白质-多糖复合物乳液的稳定性提供了新的解决方案。

研究亮点：

蛋白质氧化和超声处理改变了米糠蛋白-壳聚糖的结构。

蛋白质氧化和超声处理改变了米糠蛋白-壳聚糖复合乳液的稳定性。

米糠蛋白-壳聚糖复合物的结构决定了乳液稳定性。

研究结论：

蛋白质氧化和超声预处理通过影响米糠蛋白-壳聚糖复合物的结构改变了米糠蛋白-壳聚糖乳液的稳定性。当米糠储存0天和3天时，适度超声处理（150-250 W）增加了米糠蛋白-壳聚糖复合物的Zeta电位、二级结构柔性和表面疏水性，降低了米糠蛋白-壳聚糖复合物粒径，从而提高了米糠蛋白-壳聚糖复合物的乳液稳定性。相反，过度超声处理（350-450 W）在米糠储存0天和3天时均降低了米糠蛋白-壳聚糖复合物的乳液稳定性。超声处理与氧化修饰协同增强了米糠蛋白-壳聚糖乳液的稳定性。在所有处理条件下，当米糠储存3天且超声功率为250 W时，米糠蛋白-壳聚糖复合物乳液最为稳定。本研究提出了一种通过调整蛋白质氧化程度和超声功率来改善蛋白质-多糖复合物乳液稳定性的创新方法。未来，通过探索超声处理和蛋白质氧化对米糠蛋白-壳聚糖乳液包埋生物活性物质能力的影响，可进一步提升米糠蛋白-壳聚糖乳液在食品工业中的应用潜力。

图文摘要：