2024年4月，稻谷及副产物深加工国家工程研究中心吴伟副主任团队团队在食品领域国际期刊LWT - Food Science and Technology（Q1, IF=6.0）在线发表题为“Effect of ultrasonic pretreatment on the structure and emulsion stability of epigallocatechin-3-gallate and rice bran protein complex”的研究论文。中南林业科技大学食品与工程学院硕士研究生刘雨为第一作者，通讯作者为稻谷及副产物深加工国家工程研究中心吴伟副主任和吴晓娟高级实验师。

乳液在食品工业中的应用非常广泛，例如蛋黄酱、沙拉酱等食品都属于乳液体系。乳液还可用作包埋生物活性成分和开发特殊功能食品的载体。蛋白质是一种天然乳化剂，由于其两亲性，可吸附在油水界面上以稳定分散体。米糠蛋白（Rice bran protein，RBP）是从谷物中提取的优质植物蛋白，具有高消化率和低过敏性，可用于开发婴儿和特殊人群的营养食品。研究表明，RBP具有出色的乳化能力，但乳化稳定性较差。为了提高RBP在膳食中的使用率，必须通过结构修饰来提高其乳化稳定性。近年来，关于利用多酚与蛋白质之间的相互作用以提高蛋白质的营养价值和乳化性质的研究日益增多。RBP富含内源性酚类物质，这表明RBP具有丰富的多酚结合位点。多酚能够与蛋白质通过非共价作用（疏水作用、氢键和静电力）和共价作用（氨基-醌、巯基-醌）结合。然而，RBP的天然结构比较紧凑，分子内包裹着大量的酚类结合位点（如疏水基团）。超声是一种物理加工技术，考虑到其无毒和对生态无害的优点，经常被用于改性食品蛋白。超声预处理可通过空化效应和氧化效应促进多酚与蛋白质的相互作用。此外，超声预处理还能改变蛋白质的空间结构，暴露出最初被掩盖的活性区域。然而，超声通过调节蛋白质与多酚的相互作用来改善蛋白质乳化效果与蛋白质和多酚的类型以及超声条件有关。表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin-3-gallate，EGCG）是绿茶中含量最高的茶多酚，具有产量高、成本低的特点。由于EGCG具有较高的化学活性，被广泛用于修饰蛋白质的结构。此前，我们实验室的研究表明，添加EGCG可在一定程度上提高RBP的乳液稳定性。本研究利用EGCG修饰RBP的结构，并通过不同功率的超声预处理（200、275、350、425、500 W）促进EGCG与RBP之间的相互作用，探究EGCG-RBP复合物的乳液稳定性。结果发现适度超声预处理（425 W）通过提高EGCG-RBP复合物的ζ-电位绝对值、柔性和表面疏水性增强了其乳液稳定性。优异的乳液稳定性为EGCG-RBP复合物用作乳化剂提供了有利的基础。

研究亮点

l  超声预处理促进了EGCG和RBP的结合。

l  超声预处理可改变EGCG-RBP复合物的空间结构。

l  超声预处理与EGCG修饰共同提高了RBP的乳液稳定性。

研究结论

超声预处理促进了EGCG和RBP的结合。适度强度的超声预（200-425 W）处理提高了ζ-电位绝对值，使EGCG-RBP复合物的空间结构展开；而过度强度的超声预处理（500 W）降低了ζ-电位绝对值，使EGCG-RBP复合物的空间结构聚集。适度强度的超声波预处理（200-425 W）增强了EGCG-RBP复合物的乳液稳定性，而过度强度的超声波预处理（500 W）则降低了其稳定性。超声波预处理提高了EGCG-RBP复合物的ζ-电位绝对值、柔性和表面疏水性，从而增强了其乳液稳定性。优异的乳液稳定性为EGCG-RBP复合物用作乳化剂提供了有利的基础。

图文赏析