茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质及界面蛋白胆盐置换的影响

doi:10.12141/j.issn.1000-565X.230325

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (4): 26-32.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.230325

茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质及界面蛋白胆盐置换的影响

葛鸽¹^,² 林立¹ 郑家宝² 孙为正^2†

^1.北京市食品检验研究院(北京市食品安全监控和风险评估中心), 北京 100094
^2.华南理工大学食品科学与工程学院, 广东广州 510640

收稿日期:2023-05-15 出版日期:2024-04-25 发布日期:2023-07-12
通信作者: 孙为正（1983-），男，博士，教授，主要从事蛋白质化学与营养研究。 E-mail:fewzhsun@scut.edu.cn
作者简介:葛鸽（1992-），女，博士，工程师，主要从事蛋白质化学与营养研究。E-mail:gege131700@163.com
基金资助:
广东省自然科学基金面上项目(2021A1515010638)

Effect of Tea Polyphenols on Soy Protein Isolate-Stabilized Emulsions and Interfacial Protein Displacement by Bile Salts

GE Ge¹^,² LIN Li¹ ZHENG Jiabao² SUN Weizheng²

^1.Beijing Institute of Food Inspection and Research （Beijing Municipal Center for Food Safety Monitoring and Risk Assessment），Beijing 100094，China
^2.School of Food Science and Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2023-05-15 Online:2024-04-25 Published:2023-07-12
Contact: 孙为正（1983-），男，博士，教授，主要从事蛋白质化学与营养研究。 E-mail:fewzhsun@scut.edu.cn
About author:葛鸽（1992-），女，博士，工程师，主要从事蛋白质化学与营养研究。E-mail:gege131700@163.com
Supported by:
the General Program of the Natural Science Foundation of Guangdong Province(2021A1515010638)

摘要/Abstract

摘要：

通过添加不同含量的茶多酚提取物修饰大豆分离蛋白制备水包油乳液，考察大豆分离蛋白乳液的界面张力、蛋白吸附比例、乳液粒径以及Zeta电位等性质变化，探究茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质和界面蛋白置换的影响。实验结果表明：添加茶多酚后，大豆分离蛋白的界面张力升高；大豆分离蛋白溶液（1%，质量分数）按照9∶1（质量比）与大豆油混合后，经过高速剪切和超声制备成水包油乳液，添加茶多酚制备的乳液稳定性提高，与空白对照组相比，当茶多酚添加量为0.04%时，乳液平均粒径从1.702 μm显著下降至1.203 μm（P < 0.05），乳液的蛋白吸附比例从9.22%显著上升至20.68%（P < 0.05），Zeta电位绝对值从25.7 mV显著上升至27.1 mV（P < 0.05）；大豆分离蛋白在油-水界面上具有抗胆盐置换的特性，由茶多酚修饰的大豆分离蛋白更加难以被胆盐置换，这可能是添加茶多酚后大豆分离蛋白具有较强的静电相互作用以及较厚的界面层导致的。肠道中的脂质消化是界面过程，探究脂滴界面上蛋白与胆盐的置换反应对研究脂质代谢和食品精准设计具有指导作用。

关键词: 茶多酚, 大豆分离蛋白, 乳液, 胆盐置换, 电位

Abstract:

The soy protein isolate was modified by adding different concentrations of tea polyphenols extract to prepare the oil-in-water (O/W) emulsion. The interfacial tension, interfacial protein adsorption fraction, emulsion particle size and zeta potential were investigated to explore the effect of tea polyphenols on the properties of soy protein isolate emulsion and interfacial protein displacement. The results show that the interfacial tension of soy protein isolate is increased after the addition of tea polyphenols. When soy protein isolate (1%, mass concentration) and soy oil are prepared into O/W emulsion with 9∶1 mass ratio by high-speed shear and ultrasound, tea polyphenols addition can improve the emulsion stability. Compared to the blank control group, when the amount of tea polyphenols added is 0.04%, the particle size of emulsion decreases significantly from 1.702 μm to 1.203 μm (P < 0.05), the protein adsorption fraction increases significantly from 9.22% to 20.68% (P < 0.05), and the zeta potential increases significantly from 25.7 mV to 27.1 mV (P < 0.05), respectively. Soy protein isolate shows resistance to bile salts displacement at the oil-water interface. In addition, the soy protein isolate modified by tea polyphenols is more difficult to be displaced by bile salts because of the strong electrostatic interaction and the thicker interface layer. Lipid digestion in intestine is an interfacial process. Exploring the interfacial displacement between protein and bile salts is beneficial to the study of lipid metabolism and food precise design.

Key words: tea polyphenols, soy protein isolate, emulsion, bile salts displacement, zeta potential

中图分类号:

TS201.4

葛鸽, 林立, 郑家宝, 等. 茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质及界面蛋白胆盐置换的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2024, 52(4): 26-32.

GE Ge, LIN Li, ZHENG Jiabao, et al. Effect of Tea Polyphenols on Soy Protein Isolate-Stabilized Emulsions and Interfacial Protein Displacement by Bile Salts[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2024, 52(4): 26-32.

图/表 6

图1

图2

表1

图3

图4

图5

参考文献 31

1	NISHINARI K， FANG Y， GUO S，et al ．Soy proteins：a review on composition，aggregation and emulsification［J］．Food Hydrocolloids，2014，39：301-318.
2	TANG C-H ．Nanostructured soy proteins：fabrication and applications as delivery systems for bioactives （a review）［J］．Food Hydrocolloids， 2019，91：92-116.
3	JAMBRAK A R， LELAS V， MASON T J，et al ．Physical properties of ultrasound treated soy proteins［J］．Journal of Food Engineering，2009，93（4）：386-393.
4	CHEN N， ZHAO Q， SUN W，et al ．Effects of malondialdehyde modification on the in vitro digestibility of soy protein isolate［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2013，61（49）：12139-12145.
5	DELFANIAN M， RAZAVI S M A， HADDAD-KHODAPARAST M H，et al ．Influence of main emulsion components on the physicochemical and functional properties of W/O/W nano-emulsion：effect of polyphenols，Hi-Cap，basil seed gum，soy and whey protein isolates［J］．Food Research International，2018，108：136-143.
6	LIU F， MA C， ZHANG R，et al ．Controlling the potential gastrointestinal fate of beta-carotene emulsions using interfacial engineering：impact of coating lipid droplets with polyphenol-protein-carbohydrate conjugate［J］．Food Chemistry，2017，221：395-403.
7	GOLDING M， WOOSTER T J ．The influence of emulsion structure and stability on lipid digestion［J］．Current Opinion in Colloid & Interface Science，2010，15（1/2）：90-101.
8	MALDONADO-VALDERRAMA J， WILDE P，MACIER- ZANKA A，et al ．The role of bile salts in digestion［J］．Advances in Colloid and Interface Science，2011，165（1）：36-46.
9	SARKAR A， ZHANG S， HOLMES M，et al ．Colloidal aspects of digestion of Pickering emulsions：experiments and theoretical models of lipid digestion kinetics［J］．Advances in Colloid and Interface Science，2019，263：195-211.
10	SARKAR A， HORNE D S， SINGH H ．Interactions of milk protein-stabilized oil-in-water emulsions with bile salts in a simulated upper intestinal model［J］．Food Hydrocolloids，2010，24（2/3）：142-151.
11	CAO Y， AI N， TRUE A D，et al ．Effects of （-）-epigallocatechin-3-gallate incorporation on the physicochemical and oxidative stability of myofibrillar protein-soybean oil emulsions［J］．Food Chemistry，2018，245：439-445.
12	TIAN L， KEJING Y， ZHANG S，et al ．Impact of tea polyphenols on the stability of oil-in-water emulsions coated by whey proteins［J］．Food Chemistry，2021，343：128448/1-9.
13	ZHAO M， JIAO M， ZHOU F，et al ．Interaction of beta-conglycinin with catechin-impact on physical and oxidative stability of safflower oil-in-water emulsion［J］．Food Chemistry，2018，268：315-323.
14	TAO F， JIANG H， CHEN W，et al ．Covalent modification of soy protein isolate by （-）-epigallocatechin-3-gallate：effects on structural and emulsifying properties［J］．Journal of the Science of Food and Agriculture，2018，98（15）：5683-5689.
15	JU M， ZHU G， HUANG G，et al ．A novel pickering emulsion produced using soy protein-anthocyanin complex nanoparticles［J］．Food Hydrocolloids，2020，99：105329/1-8.
16	沈鹏辉．基于可控酶解制备大豆蛋白纳米颗粒及其乳液脂质消化的调控研究［D］．广州：华南理工大学，2020.
17	沈鹏辉，樊诗堃，赵谋明，等．氧化对大豆蛋白结构、乳液稳定性及消化特性的影响［J］．食品科学，2019，40（14）：7-14
	SHEN Penghui， FAN Shikun， ZHAO Mouming，et al ．Influence of oxidation on soy protein structure，emulsion stability and lipid digestion［J］．Food Science，2019，40（14）：7-14.
18	LESMES U， BAUDOT P， MCCLEMENTS D J ．Impact of interfacial composition on physical stability and in vitro lipase digestibility of triacylglycerol oil droplets coated with lactoferrin and/or caseinate［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2010，58（13）：7962-7969.
19	CHEN Y， HU J， YI X，et al ．Interactions and emulsifying properties of ovalbumin with tannic acid［J］．LWT-Food Science and Technology，2018，95：282-288.
20	ZHAN F， LI J， WANG Y，et al ．Bulk，foam，and interfacial properties of tannic acid/sodium caseinate nanocomplexes［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2018，66（26）：6832-6839.
21	SUN W， ZHOU F， SUN D-W，et al ．Effect of oxidation on the emulsifying properties of myofibrillar proteins［J］．Food and Bioprocess Technology，2012，6（7）：1703-1712.
22	REN C， XIONG W， PENG D，et al ．Effects of thermal sterilization on soy protein isolate/polyphenol complexes：aspects of structure，in vitro digestibility and antioxidant activity［J］．Food Research International，2018，112：284-290.
23	LI Q， HE Q， XU M，et al ．Food-grade emulsions and emulsion gels prepared by soy protein-pectin complex nanoparticles and glycyrrhizic acid nanofibrils［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2020，68（4）：1051-1063.
24	DONG Y， LAN T， HUANG G，et al ．Development and characterization of nanoparticles formed by soy peptide aggregate and epigallocatechin-3-gallate as an emulsion stabilizer［J］．LWT-Food Science and Technology，2021，152：112385/1-9.
25	WALSTRA P ．Dispersed systems：basic considerations［M］∥ FENNEMA O R．Food chemistry．3rd ed ．New York：Marcel Dekker Inc.，1996：95-155.
26	SHAO Y， TANG C-H ．Characteristics and oxidative stability of soy protein-stabilized oil-in-water emulsions：influence of ionic strength and heat pretreatment［J］．Food Hydrocolloids，2014，37：149-158.
27	CHEN W， LIANG G， LI X，et al ．Impact of soy proteins，hydrolysates and monoglycerides at the oil/water interface in emulsions on interfacial properties and emulsion stability［J］．Colloids and Surfaces B：Biointerfaces，2019，177：550-558.
28	MUN S， DECKER E A， McCLEMENTS D J ．Influence of emulsifier type on in vitro digestibility of lipid droplets by pancreatic lipase［J］．Food Research International，2007，40（6）：770-781.
29	BELLESI F A， PIZONES RUIZ-HENESTROSA V M， PILOSOF A M R ．Behavior of protein interfacial films upon bile salts addition［J］．Food Hydrocolloids，2014，36：115-122.
30	SINGH H， SARKAR A ．Behaviour of protein-stabilised emulsions under various physiological conditions［J］．Advances in Colloid and Interface Science，2011，165（1）：47-57.
31	YANG N， YE J， LI J，et al ．Interfacial behaviour of beta-lactoglobulin aggregates at the oil-water interface studied using particle tracking and dilatational rheology［J］．Soft Matter，2021，17（10）：2973-2984.

组别	D_3，2/μm	D_4，3/μm	D_0.5/μm
对照组	0.737±0.032^a	1.702±0.131^a	1.067±0.078^a
TPE质量分数为0.01%	0.678±0.005^b	1.472±0.057^b	0.963±0.012^b
TPE质量分数为0.02%	0.667±0.028^b	1.311±0.080^c	0.917±0.034^b
TPE质量分数为0.04%	0.677±0.004^b	1.203±0.021^d	0.913±0.008^b

[1]	黄惠华, 唐璐, 刘钰姗, 等. 菠萝皮渣纤维素纳米晶的制备及其在Pickering乳液中的环境稳定性[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(8): 1-11.
[2]	张霞, 昝胜杰, 李冰, 等. 超声法制备的固体脂肪结晶颗粒的性质及其乳液稳定性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2021, 49(11): 27-37.
[3]	赵强忠黄丽华陈碧芬蔡勇建邓欣伦赵谋明. 大豆分离蛋白酶解产物对自制酸奶品质的影响[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(3): 85-92.
[4]	李良杨晓宇王雁苏悦江连洲. 植物乳杆菌发酵大豆分离蛋白凝胶的特性分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2019, 47(3): 93-100.
[5]	刘宏生冯明月陈霞. 茶多酚/淀粉可食性膜的制备及其性能 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(6): 109-115,136.
[6]	姚远康龙云张志冯元彬程建材. 基于无差拍控制的三电平逆变器中点电位控制[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(1): 33-40.
[7]	齐军茹曹静程萌张曦杨晓泉. 大豆可溶性多糖对大豆分离蛋白的物性修饰[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(9): 60-66.
[8]	黄强杨银洲王婵冯康. 酸解时间对小颗粒淀粉性质及稳定Pickering 乳液的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(3): 104-110.
[9]	陈港朱朋辉林东瀚方志强. 抗坏血酸与茶多酚协同作用制备单层石墨烯[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(11): 41-47,2.
[10]	许晓芳林海董颖博周闪闪. Mg²⁺对At.f 菌氧化活性的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(6): 41-46.
[11]	马辉谢运祥. 三相 Vienna 整流器单闭环及中点电位平衡控制策略[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(8): 29-34.
[12]	赵作福齐锦刚王建中刘兴江王家毅. 电脉冲处理对硅黄铜耐蚀性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(7): 28-32,67.
[13]	杨仁党李龙杨飞. 离子液体微乳液预浸渍对桉木酶解效率的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2015, 43(6): 30-36.
[14]	于得海林兆云李友明. 改性蒙脱石稳定的ASA 乳液的性能与应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(7): 68-74.
[15]	万小芳黄春柳李友明柴欣生胡会超. 阳离子细乳液聚合制备官能化聚硅氧烷[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(7): 75-80,93.

茶多酚对大豆分离蛋白乳液性质及界面蛋白胆盐置换的影响

Effect of Tea Polyphenols on Soy Protein Isolate-Stabilized Emulsions and Interfacial Protein Displacement by Bile Salts

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 31

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价