摘要：為了提高豬血漿蛋白（Porcine plasma protein，PPP）的乳化性能，探究了不同pH條件下加熱所得PPP納米顆粒（PPP nanoparticles，PPP-NP）的理化特征和穩(wěn)定油水界面的能力。

首先利用納米粒度儀、圓二色光譜儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡和界面流變儀對(duì)PPP-NP的粒徑、電位、二級(jí)結(jié)構(gòu)、微觀形貌及降低油水界面張力的能力進(jìn)行表征，然后以PPP-NP為乳化劑制備Pickering油水乳液，并通過(guò)對(duì)貯藏期間乳液的粒度、表觀粘度、Zeta電位、油滴形貌等分析評(píng)估了PPP-NP的乳化性及乳化穩(wěn)定性，最后利用穩(wěn)定性分析儀精確分析了乳液的穩(wěn)定性。粒徑、Zeta-電位、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、界面張力等分析結(jié)果表明，pH6.5時(shí)PPP發(fā)生有序聚集，形成了平均粒徑約112 nm、多分散性系數(shù)（Polydispersity index，PDI）為0.19的納米顆粒，聚集體形態(tài)、大小均一，分散性好，具有很強(qiáng)的降低油水界面張力的能力。

相較于對(duì)照，這種由PPP-NP穩(wěn)定的Pickering乳液粘度高、粒徑大但均一性和貯藏穩(wěn)定性更好，經(jīng)45℃儲(chǔ)藏28 d后乳液更均一。激光共聚焦顯微鏡（Confocal laser scanning microscope，CLSM）、背散射光強(qiáng)度和Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)（Turbiscan stability index，TSI）等結(jié)果表明，相應(yīng)的PPP-NP乳液很穩(wěn)定，油滴大小均勻無(wú)聚集，乳液的TSI值相對(duì)較低，相比對(duì)照組降低了71.4%。綜合分析，PPP在pH 6.5下加熱可發(fā)生有序自組裝形成乳化性能良好的納米顆粒，這一發(fā)現(xiàn)為PPP作為乳化劑在食品結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了指導(dǎo)。

引言

熱處理是食品工業(yè)中常用的加工單元，蛋白質(zhì)經(jīng)熱處理會(huì)發(fā)生變性并進(jìn)一步聚集，如果蛋白質(zhì)濃度高于臨界凝膠濃度（Critical gel concentration，Cg），則可能導(dǎo)致凝膠化，如果蛋白質(zhì)濃度低于Cg，則產(chǎn)生穩(wěn)定的聚集體懸浮液。聚集體的形態(tài)和大小受很多因素的影響，包括pH、離子強(qiáng)度、鹽的類型和蛋白質(zhì)濃度等。因此，可以通過(guò)控制熱處理溫度和pH來(lái)控制聚集體尺寸。在一定的溫度和pH下，蛋白會(huì)聚集形成球狀納米顆粒，已有文獻(xiàn)報(bào)道的包括馬鈴薯蛋白、大豆球蛋白、乳清蛋白、牛血清白蛋白等。研究發(fā)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)納米顆粒可以通過(guò)形成粘彈性更高的吸附層，從而極大地增強(qiáng)蛋白質(zhì)的乳化活性和乳液穩(wěn)定性。

Pickering乳液是一種由固體顆粒穩(wěn)定并吸附于乳液兩相界面的新型乳化體系。相較于傳統(tǒng)乳液，Pickering乳液擁有毒性更低、穩(wěn)定性更高等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，蛋白質(zhì)納米顆粒憑借其生物可降解性、良好表面活性及生物相容性等特性，成為Pickering乳液穩(wěn)定劑的研究熱點(diǎn)。值得注意的是，顆粒的乳化能力與其理化特性（如顆粒形態(tài)、尺寸以及表面潤(rùn)濕性）密切相關(guān)。因此，通過(guò)優(yōu)化制備條件（如pH、溫度、離子強(qiáng)度等）調(diào)控蛋白質(zhì)納米顆粒的界面行為，進(jìn)而提升乳液穩(wěn)定性，是當(dāng)前食品領(lǐng)域的重要研究方向。

豬血漿蛋白（Porcine plasma protein，PPP）主要包括三大類蛋白：白蛋白（50%~60%）、球蛋白（40%~50%）和纖維蛋白原（1%~3%）。PPP具有優(yōu)異的乳化性、起泡性和凝膠性等功能特性，通常在食品中作為魚(yú)糜凝膠增強(qiáng)劑、葡萄酒澄清劑、烘焙食品中的發(fā)泡劑和雞蛋替代品等。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，2021年產(chǎn)生了約34.6億升豬血漿，理論上PPP的全球年產(chǎn)量約為30.1萬(wàn)噸。PPP不僅資源豐富、價(jià)格低廉，而且營(yíng)養(yǎng)豐富，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品。然而，PPP功能特性的呈現(xiàn)程度與其聚集狀態(tài)具有相關(guān)性，關(guān)于這方面鮮少有研究涉及。研究表明，經(jīng)加熱形成的蛋白質(zhì)納米聚集體作為Pickering乳液乳化劑，其穩(wěn)定乳液能力顯著優(yōu)于相應(yīng)的未聚集蛋白，這為PPP乳化能力的提高提供了新思路。

本文探究了不同pH條件下熱處理制備的PPP熱聚集納米顆粒（PPP heat aggregation nanoparticles，PPP-NP），通過(guò)粒徑、Zeta-電位和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡等方法分析pH對(duì)PPP-NP粒徑、結(jié)構(gòu)、界面吸附特性的影響，通過(guò)對(duì)PPP-NP制備的Pickering乳液表觀粘度、微觀結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的分析，闡明PPP-NP的乳化性能。本研究為PPP作為乳化劑的深度開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支持，為開(kāi)發(fā)微酸體系的食品乳液體系提供了新策略。

1.材料與方法

1.1材料與儀器

噴霧干燥豬血漿蛋白粉中國(guó)襄陽(yáng)贏加生物科技有限公司；中鏈甘油三脂（Medium-chain triglyceride,MCT）廣州永晟貿(mào)易有限公司；尼羅紅（純度≥95%）上海阿拉丁生化科技有限公司；其他試劑均為分析級(jí)試劑；MD34型透析袋（截留分子量7 kDa）北京夢(mèng)怡美生物科技有限公司。

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