明胶-多酚-多糖三元复合油凝胶构建、表征及其体外消化特性研究

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油凝胶可通过添加较低质量分数的凝胶剂分子来实现液态油的固态化而增加其应用范围,也可作为脂溶物质的输送体系。蛋白与多酚和蛋白与多糖之间相互作用的研究已有报道,而明胶-多酚-多糖三元复合物的制备表征及其在制备油凝胶、提高油脂稳定性以及对脂溶性物质荷载等方面的研究需要深入探讨。本研究探讨明胶-多酚-多糖三元复合物的交联规律及制备条件,并以此复合物的油水界面性质及凝胶三维网络结构特点包埋液态中链甘油三酯,制备和表征油凝胶,进而探讨明胶-多酚-多糖三元油凝胶在不同消化阶段的稳定性。最后探讨上述三元油凝胶荷载生物活性物质特征,以芦丁和白藜芦醇的生物可及性评价油凝胶荷载脂溶物质消化稳定性,具体所得结果如下,(1)探究植物多酚与明胶的交联条件及作用规律,考察四种多酚(花色苷,茶多酚,没食子酸和原花青素)的添加量0%-0.6%,交联pH为3-10,明胶浓度为1%,对明胶-多酚粒径、电位、浊度及二级结构的影响,研究此二元交联复合物的性质及网络结构特点。在0.075%的花色苷,茶多酚,没食子酸和原花青素添加量下,制备的多酚-明胶(P-G)的微观网络结构及冷凝胶稳定性较好,且明胶-多酚凝胶在pH值为8时最稳定,冻干后样品结构致密完整。优化后明胶-多酚的CD(圆二色性光谱)、UV(紫外光谱)和FTIR(傅里叶变换红外光谱)的结果显示,茶多酚-明胶及花色苷-明胶交联溶液的CD光谱及冻干样品FTIR比单独的明胶蛋白结构显示出更有序的二级结构,以及更高的β-turn含量。在pH=8条件下,0.075%的茶多酚和花色苷能够显著提高明胶的网络结构,增加凝胶稳定性,且对明胶二级结构的稳定性有显著增强作用。(2)考察多糖(海藻多糖,亚麻籽胶及岩藻多糖)与上述优化后明胶-多酚(茶多酚/花色苷)二元复合物进一步交联制备明胶(1%)-多酚(0.075%)-多糖(0.25%)三元复合物凝胶,通过乳浊液模板法制备油凝胶。表征分析表明,明胶-多酚-多糖(岩藻多糖及亚麻籽胶)三元复合物三项接触角大于90°,显著高于明胶(60°),明胶-多酚和明胶-多酚-海藻酸钠,且质构性能显著增强(硬度降低,粘度增加)。利用明胶-多酚-多糖(岩藻多糖及亚麻籽胶)三元复合凝胶制备中链甘油三酯(MCT)乳浊液,油水比4:6条件下考察三元复合物乳浊液核油凝胶的特征。粒径分布、电位、SEM和CLSM结果确证多酚和多糖改变明胶的结构和界面性质,而明胶-多酚-多糖三元复合物能够显著降低乳液的粒径,减少油滴的聚集,增加油凝胶产物的稳定性并提高其质构特征,其中花色苷系油凝胶在70℃条件下高温氧化后的氧化产物量较茶多酚系列显著降低。(3)比较分析空载乳液和油凝胶消化稳定性,考察脂溶性多酚白藜芦醇和芦丁对明胶-多酚-多糖三元复合物乳液和油凝胶的影响。分析消化液中油脂显微结构和油凝胶的实物图片发现,多酚能够延缓油凝胶的消化进程,多糖是维持油凝胶形状及稳定性的重要成分,明胶-多酚-多糖三元油凝胶消化稳定性优于明胶-多酚或明胶-多糖。花色苷系列油凝胶及其乳液的消化稳定性显著优于茶多酚。荷载脂溶性物质芦丁和白藜芦醇的结果发现,荷载物可以增加乳浊液粒径,提高流变性质,并增加油凝胶的持油率。明胶-花色苷-岩藻多糖复合物对脂溶性多酚的荷载率,胃肠稳定性,生物可及性均高于明胶-花色苷-亚麻籽胶复合物。明胶-花色苷-岩藻多糖制备的三元油凝胶有着优良的消化稳定性及对生物活性物质的保护作用。
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