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前沿研究 | 东北农业大学食品学院:茶皂素与豌豆分离蛋白的非共价相互作用:浓度依赖性对结构特性与乳化稳定性的影响

  • 2026-11-03 19:17:26
前沿研究 | 东北农业大学食品学院:茶皂素与豌豆分离蛋白的非共价相互作用:浓度依赖性对结构特性与乳化稳定性的影响

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前沿研究 | 东北农业大学食品学院:茶皂素与豌豆分离蛋白的非共价相互作用:浓度依赖性对结构特性与乳化稳定性的影响

Food Hydrocolloids

Science & Technology

近日,东北农业大学的Wenting Hui等人在Food Hydrocolloids期刊上发表题为“Non-covalent interactions between tea saponin and pea protein isolate: concentration-dependent effects on structural property and emulsifying stability”学术论文。

研究成果

植物蛋白乳化一直是食品工业的“老大难”——豌豆蛋白营养好、低过敏,但乳化力弱,做饮料、奶酱容易分层、析油。茶皂素是茶籽副产物里的天然表面活性剂,单独用又撑不起稳定的界面膜。

这篇研究把两者“搭伙”,发现浓度是关键:茶皂素通过疏水作用+氢键和豌豆蛋白结合,把蛋白结构适度打开,既不破坏骨架,又把疏水区域露出来,界面活性直接拉满。

最妙的是1.0%茶皂素是黄金点:复合物粒径最小、分散最均匀,界面张力大幅降低,做出来的纳米乳滴小、不聚集、黏度适中,像给油滴穿上了一层“强韧又顺滑”的保护衣。加多反而会因为胶束饱和、电荷屏蔽导致稳定性下降。

这项成果等于给植物基饮料、代餐、植脂奶油提供了一套全天然、低成本、可工业化的乳化方案,既盘活了茶籽副产物,又升级了豌豆蛋白的应用潜力,妥妥的“植物原料强强联合”。

文献解读

摘要

本研究旨在阐明茶皂素(TS)与豌豆分离蛋白(PPI)之间的非共价相互作用,并评价其浓度依赖性对蛋白结构特性和乳化稳定性的影响。将质量分数 2.0%的PPI与不同浓度(0.1%~2.0%)的TS共孵育制备 PPI‑TS 复合物。光谱分析表明,TS主要通过疏水作用力和氢键与PPI发生相互作用,并导致蛋白结构部分解折叠。随TS浓度升高,PPI‑TS复合物的粒径、多分散指数(PDI)和zeta电位均呈现先降低后升高的趋势。PPI‑1.0%TS复合物具有最小粒径(187.93 nm)、最低PDI(0.29)和最高zeta电位绝对值(‑21.70 mV,P<0.05)。在乳化稳定性方面,添加TS可显著降低界面张力,提升乳化活性指数与乳化稳定性指数,并提高表观黏度(P<0.05)。显微观察证实,含1.0%TS的纳米乳液呈现出最均匀、分散最细致的液滴状态。总体而言,上述结果表明TS可通过浓度依赖性界面协同作用有效调控 PPI 结构并增强乳化稳定性,其中1.0%TS添加量效果最优。该研究为PPI‑TS复合物作为天然乳化剂在功能性食品中的应用提供了新的理论依据。

关键词

豌豆分离蛋白;茶皂素;非共价相互作用;结构特性;乳化特性

研究亮点

1、明确茶皂素与豌豆分离蛋白以疏水作用+氢键为主要非共价结合方式。

2、揭示茶皂素浓度对复合物粒径、电位、蛋白二级结构的浓度依赖性调控规律。

3、确定1.0%茶皂素为最优添加量,可显著提升乳液乳化活性与长期稳定性。

4、从分子对接、光谱、界面性质到乳液流变,完整阐明天然复配乳化剂的作用机制。

图文赏析

结论

本研究证实茶皂素通过疏水作用力和氢键与豌豆分离蛋白发生相互作用并诱导蛋白结构部分解折叠。添加茶皂素可显著改善豌豆分离蛋白的理化性质与乳化性能,1.0%茶皂素添加组可获得最小复合物粒径、最优界面性质与最稳定的纳米乳液。当茶皂素浓度过高时,过量添加会对蛋白结构与乳化性能产生不利影响。上述结果揭示了茶皂素调控豌豆分离蛋白结构及乳液稳定性的浓度依赖性作用机制,表明PPI‑TS复合物在功能性食品中作为天然乳化剂具有良好应用潜力。

参考文献

https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.112140

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