酪蛋白胶束-脂肪酸复合体对脂肪酸氧化稳定性的影响及其机制研究

Unsaturated fatty acids are essential for normal growth and development of infant due to their health benefits. However, they are susceptible to oxidation, which limited their application as a potential food ingredient could be improved by reducing lipid oxidation. Currently, there are limited studies on the inhibition of lipid oxidation via natural casein micelles and few investigations on the mechanism of stability improvement for lipid oxidation. This project aims to conduct a systematic study on the natural casein micelle based encapsulation complexes to protect different unsaturated fatty acids with varying molecular configuration. The effect of reducing hydroperoxides was compared among various fatty acids. The mechanism of controlling water vapor permission, oxygen permission and light oxidation will be studied, as well as the metal chelating effect induced by casein components will also be investigated. The exploration of casein micelle-fatty acid complexes would be comprehensively achieved in this project, providing experimental foundation and theoretical instruction to design various infant and low-fat foods enriched with functional fatty acid. This project could promote the application of natural casein micelles and unsaturated fatty acids in food industry.

不饱和脂肪酸对正常胎儿的形成和婴幼儿的发育至关重要，但是不饱和脂肪酸在空气中极易氧化。有效控制脂肪酸的氧化稳定性是将其作为活性因子添加到食品中去的关键。目前，通过酪蛋白胶束的天然结构来改善脂肪酸氧化稳定性的系统研究还很有限，也缺乏对其改善脂肪酸氧化稳定性的机理探索。本项目拟选择不同分子构型的脂肪酸，分别构建酪蛋白胶束-脂肪酸复合体，考察复合体保护不同类型脂肪酸的差异性。从复合体内部网络结构控制水渗透、屏蔽氧扩散、抑制光氧化的效果，以及复合体中酪蛋白组分对金属离子的竞争性结合等方面进行探究，揭示其影响脂肪酸氧化稳定性的分子机制。本项目有益于指导高附加值功能脂肪酸强化的婴幼儿食品和低脂食品的开发，对拓展酪蛋白胶束以及不饱和脂肪酸在食品领域中的应用具有重要的理论意义和实用价值。

不饱和脂肪酸对正常胎儿的形成和婴幼儿的发育至关重要，但是不饱和脂肪酸在空气中极易氧化。有效控制脂肪酸的氧化稳定性是将其作为活性因子添加到食品中去的关键。本项目以富含酪蛋白胶束的乳浓缩蛋白（milk protein concentrates，MPC）为研究对象，考察了MPC作为蛋白壁材对不饱和脂肪酸的包埋和保护效果，明确MPC中主要蛋白的特殊结构（酪蛋白胶束结构）产生的影响。.首先通过脱钙处理改变MPC中的酪蛋白胶束结构，考察脱钙处理对MPC作为微胶囊壁材应用的影响。发现离子交换脱钙处理能破坏MPC中酪蛋白胶束的结构；然而，较低的脱钙程度不仅不能改善包埋效果，还会进一步加速芯材的氧化；只有较高的脱钙程度（45%以上）才能对脱钙MPC作为微胶囊壁材起积极作用。进一步通过绿色化学反应改性MPC，即通过转谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG酶）协同壳寡糖（oligochitosan，COS）修饰MPC，探究酶法糖基化改性对MPC结构和性能的影响，特别是对其乳化性的改善；在此基础上，以酶法糖基化MPC为壁材，以共轭亚油酸为模型芯材，制备乳液和微胶囊，研究发现酶法糖基化后的乳化性相对MPC提高了45%左右，对多不饱和脂肪酸的包埋率提高了近30%，芯材的抗氧化性改善，对芯材表现出良好的保护效果。最后还通过富含共轭亚麻酸的石榴籽油、富含亚油酸的红花籽油和富含油酸的山茶油对于MPC改性的脱钙和糖基化两个途径进行了验证，结果都取得了良好保护效果。.本项目有益于指导高附加值功能脂肪酸强化的婴幼儿食品和低脂食品的开发，对拓展乳蛋白浓缩物、天然酪蛋白胶束以及不饱和脂肪酸在食品领域中的应用具有重要的理论意义和实用价值。.