综述:超声波辅助制备未成熟油桃多糖与大豆分离蛋白共稳定纳米乳剂

《Ultrasonics Sonochemistry》:Ultrasound-assisted preparation of nanoemulsions co-stabilized by immature nectarine polysaccharide and soy protein isolate

【字体: 时间:2026年02月10日 来源:Ultrasonics Sonochemistry 9.7

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  本研究系统分析了未成熟油桃多糖(INP)的结构特性,并与大豆分离蛋白(SPI)构建复合纳米乳剂。通过响应面法优化获得粒径214.10±1.74 nm的稳定体系,该乳剂在pH 6.0-9.0和NaCl浓度0-100 mM条件下表现出优异稳定性,为果蔬副产物高值化利用提供了新思路。

  
超声波辅助制备未成熟油桃多糖与大豆分离蛋白共稳定纳米乳剂
引言背景
油桃(Prunus persica var. nucipersica)作为蔷薇科广泛消费的水果,在种植和采后过程中会产生大量落果及次品果。这些未成熟油桃富含多糖、多酚等生物活性成分,其中多糖因其天然来源和良好生物相容性成为高值化利用的关键靶点。本研究首次系统解析未成熟油桃多糖(INP)的结构特性,并联合大豆分离蛋白(SPI)构建食品级纳米乳剂,为果蔬副产物资源化利用提供新技术路径。
材料与方法
实验采用'中油4号'未成熟油桃,通过热水提取-乙醇沉淀结合DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换柱纯化获得INP。采用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等技术表征多糖结构,离子色谱分析单糖组成,高效凝胶渗透色谱(HPGPC)联用多角度激光光散射(MALLS)测定分子量。纳米乳剂以中链甘油三酯(MCT)为油相,通过高速分散联合超声波处理制备,采用Box-Behnken设计优化工艺参数。
结果与讨论
INP结构表征显示:该多糖为果胶类杂多糖,重均分子量(Mw)达9.26×105Da,多分散指数(PDI)为11.42,呈现典型阿拉伯糖和半乳糖主导的单糖组成。SEM显示其具有疏松多孔的三维结构,FT-IR证实存在1730 cm-1处酯化羧基特征吸收峰。界面张力测试表明SPI-INP复合体系能有效降低MCT/水界面张力,当SPI/INP质量比2:1时形成最稳定界面膜。
单因素实验发现乳化剂总浓度1.5%、超声功率600 W、超声时间5 min时乳滴粒径最小。响应面分析建立二次多项式模型(R2=0.9897),确定最优工艺为:INP-SPI浓度1.6%、SPI/INP质量比2.1:1、超声功率500 W、超声时间5.3 min。验证实验所得纳米乳剂平均粒径214.10±1.74 nm,与预测值(216.33 nm)高度吻合。
环境稳定性测试表明,SPI-INP纳米乳剂在pH 6.0-9.0范围内保持稳定,在100 mM NaCl条件下仍维持纳米尺度,显著优于单一SPI乳剂。这种优异稳定性归因于INP与SPI在界面形成的空间位阻层,有效抵消静电屏蔽效应。
结论与展望
本研究成功阐明了INP的化学本质和构效关系,构建的SPI-INP纳米乳剂兼具小粒径和高稳定性特征,特别适合中性至碱性高盐食品体系应用。该研究为开发植物基超声纳米递送系统提供了理论支撑,未来需进一步探究该体系在人体内的消化特性及肠道菌群调控作用。
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