北京工商大学考研，北京工商大学考研分数线
随着生活水平的提高，人们对健康越来越重视，对低脂食品的需求也越来越大，食品行业一直非常关注低脂产品的开发。由于去除脂肪后的食品外观、风味、口感和质地的不良变化，消费者对低脂食品的接受度往往不高。而脂肪替代物是在保证食品的安全性和感官品质的基础上，部分或全部替代脂肪，降低食品的总热量，满足消费者对低脂低热量的健康需求的物质。可用于替代脂肪的潜在添加剂是基于多糖或蛋白质的脂肪替代品，蛋白质/多糖复合物的研究目前备受关注，用于功能成分的递送、乳液的稳定、控制食品的结构、质地和稳定性特征等。高效构建具有良好“核壳”结构的特定尺寸的复合物颗粒是该领域研究的基础。
北京工商大学食品与健康学院的李梦飞、李博睿、庞志花*等选用乳清分离蛋白、阴离子多糖黄原胶作为基础原料制备复合颗粒，通过调节pH值、离子强度、热处理温度、混合方式和剪切条件，调控复合颗粒的粒径、电位和浊度，明确复合颗粒的形成规律、稳定性以及结构，以丰富构建蛋白质/多糖复合颗粒的理论。
1、WPI-XG复合凝聚的行为
pH值对WPI-XG复合凝聚的影响
.01
图1显示了WPI与WPI-XG溶液的浊度在不含盐离子条件下随pH值的变化曲线。随着酸化的进行，pH值逐渐降低，当pH值达到5.54时，WPI-XG溶液的浊度开始增大，说明在静电力的作用下，WPI与XG部分结合。当pH值达到5.32时，溶液浊度迅速增大并观察到不溶物的生成。当pH值达到4.32时，溶液浊度最大，此时静电相互作用最强。然而随着pH值继续降低，溶液的浊度也开始降低。这一现象是由于XG的pKa在3附近，因此随着溶液pH值的降低，WPI与XG间的静电相互作用减弱，WPI-XG复合颗粒开始解离。此外，WPI在等电点附近显示出最高的浊度。从结果看，黄原胶的浊度不会随着pH值的变化而变化。因此，加入黄原胶之后浊度最高对应的pH值虽然接近，单纯黄原胶的浊度不随pH值变化，可以说明浊度受到复合颗粒生成的影响而产生变化。
离子强度对WPI-XG复合凝聚的影响
.02
由图2可以看出，从中性向酸性滴定时，在pH值相同的条件下，盐离子浓度为20 mmol/L的浊度高于空白组，盐离子浓度高于20 mmol/L的组别浊度低于空白组。但随着酸化的进行，空白组的溶液在pH值为4.32时率先达到浊度最高点且其浊度高于含有盐离子的其他组别。盐离子浓度越高，其浊度的最高值点越低且达到浊度最高值点时的pH值也越低。随着pH值进一步降低，各组的浊度逐渐降低，最终趋于近似。这表明在pH值较高时，少量盐离子可以改善生物聚合物的溶解性从而加强WPI与XG间的静电相互作用，聚集程度增加；大量盐离子对生物大分子表面电荷存在屏蔽作用，削弱了WPI与XG间的静电相互作用，聚集程度降低。
2、WPI-XG复合颗粒的组成
表1展示了不同热处理温度和混合方式对WPI-XG复合颗粒组成成分的影响，发现混合方式对颗粒中WPI的含量没有显著影响，对XG含量有显著影响，I型比II型的XG含量高。这是由于I型是在热处理前，WPI和XG在静电力作用下结合，热处理时，WPI内部的疏水键展开，WPI分子间的疏水相互作用增强，可能形成二硫键共价结合，部分XG被WPI分子裹挟进入聚集体内部，同时，游离的XG在静电力作用下附着在WPI聚集体表面，形成WPI-XG复合颗粒；II型是WPI受热解折叠，在疏水相互作用下聚合成为“核”，XG在静电力作用下包裹在“核”的表面，形成“核壳”结构的WPI-XG复合颗粒。
3、WPI-XG复合颗粒的粒径与Zeta电位
表2展示了不同热处理温度和混合方式对WPI-XG复合颗粒的粒径与电位的影响，发现就WPI而言，热处理的温度越高，粒径越大，电位的绝对值越小。这是由于温度越高，WPI的解折叠越剧烈，内部的疏水基团暴露更多，表面电荷减少，WPI分子间的疏水相互作用更强，聚集程度更高，形成的颗粒粒径更大，电位绝对值更小。对于I型颗粒，75 ℃与85 ℃热处理过后的粒径及电位没有显著差异，这可能是由于XG的存在增加了WPI的稳定性；而95 ℃热处理后的粒径及电位绝对值都显著增大，这是由于WPI在95 ℃解折叠剧烈，展开了更多内部的疏水基团，分子间的疏水相互作用增强，聚集程度增加，颗粒表面积增加，WPI与XG的结合更稳定。对于II型颗粒，75 ℃与85 ℃热处理过后的粒径没有显著差异，均小于95 ℃热处理，75 ℃热处理后的电位绝对值最大，95 ℃次之，85 ℃最小。这是由于在75 ℃时WPI的解折叠程度小，在疏水相互作用和静电相互作用的驱动下XG包裹在WPI表面且结构稳定，使电位绝对值增大，85 ℃时，由于WPI解折叠程度的增加，静电相互作用减弱，WPI与XG结合的稳定性下降，电位绝对值减少。此外，II型颗粒的各组粒径比I型颗粒的小，电位绝对值比I型颗粒的大，表明方法2能形成更稳定的复合颗粒。
表3展示了剪切后的各组颗粒的粒径与电位，发现与剪切前相比，各组颗粒的粒径和电位绝对值均有所减小且总体趋势不变。
4、WPI-XG复合颗粒的微观结构
如图3所示，75 ℃热处理后的WPI以小颗粒状均匀地分布在体系中；并且75 ℃热处理后WPI解折叠，内部疏水基团展开，在疏水相互作用下发生聚集，XG在静电相互作用和疏水相互作用下包裹在聚集的WPI表面，形成以WPI为核、XG为壳的复合颗粒；由于95 ℃热处理后WPI解折叠程度较大，疏水相互作用增强，聚集程度更高，聚集体表面基团和电性变化导致XG难以完全覆盖WPI表面，最终形成粒径更大的“核壳”结构残缺的复合颗粒。激光共聚焦显微镜观察到的结果与之前粒径与电位的结果符合。
一
结论
WPI和XG可以在静电相互作用的驱动下自发形成复合物；离子强度对WPI-XG复合凝聚的影响具有多重效应：当离子强度从0 mmol/L增加到20 mmol/L时，WPI-XG复合体系的浊度增大；当离子强度从20 mmol/L增加到200 mmol/L时，离子强度对电荷的屏蔽作用使得WPI与XG的结合减弱，复合体系的浊度减小；I型和II型WPI-XG复合颗粒的粒径与电位绝对值均大于WPI颗粒，相比于I型颗粒的粒径更小，电位绝对值更大，形成的颗粒更稳定，并且剪切后的75 ℃热处理WPI颗粒与XG复合形成更为完整的“核壳”结构。本实验结果能够丰富构建蛋白质/多糖复合颗粒的理论，作为脂肪替代物有望更广泛地应用于食品领域。
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通信作者简介
庞志花副教授，北京工商大学食品与健康学院。研究领域：食品胶体；重点关注液态和半固态食品体系的口腔加工特性，针对蛋白质与多糖的复合体系，分析蛋白、亲水胶体对其体系的口腔加工特性的影响机制，旨在改善液态、半固态食品的口感，提升高蛋白饮料类、凝乳类产品的口腔感官性质。发表文章情况：第一作者或通讯作者发表SCI论文23篇，其中中科院一区14篇。主持课题：国家自然基金项目，基于“口腔摩擦学”研究微粒化蛋白质/多糖复合物的脂质口感的形成机制，2020-2022。
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第一作者简介
李梦飞，北京工商大学食品与健康学院硕士研究生。研究领域为多糖口腔加工，主要研究食品胶体的口腔摩擦学特性、流变特性等，分析影响食品胶体口腔加工特性的机制。发表文章情况：以第一作者身份发表EI一篇，以第二作者发表SCI一篇。
本文《具有“核壳”结构的乳清分离蛋白-黄原胶复合颗粒的构建》来源于《食品科学》2022年43卷20期1-6页，作者：李梦飞，李博睿，孙梦雅，陈存社，李赫，刘新旗，庞志花。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210906-073。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
图片来源于文章原文及摄图网。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
投稿网址：
https://www.sciopen.com/journal/2958-4124
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