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β-胡萝卜素(BC)是一种天然四萜烯类化合物,广泛存在于蔬菜和水果中,覆盖黄色至红色一系列鲜艳的颜色,因具有高维生素A原活性和强抗氧化特性广泛应用于食品体系中。BC具有预防癌症、提高人体免疫力及降低某些慢性疾病发病率等多种生理功能。然而,BC分子结构中只有C=C键和C-H键,疏水性极强,在光照、高温、氧气的胁迫下极易降解,应用范围受到限制。本课题通过利用食品级生物大分子多糖和蛋白质构建BC分散体系,探究辛烯基琥珀酸酐改性淀粉(OSA改性淀粉)、乳清分离蛋白(Whey Protein Isolate,WPI)及其纳米纤维和纤维化WPI分别与菊粉(Inu)和透明质酸(HA)复合BC后粒子间的相互作用,以及几种体系对BC包封率、物理化学稳定性、体外模拟释放等的影响。本文对WPI进行了物理改性,制备细长的纳米纤维(淀粉样蛋白),利用自组装后的WPI与多糖复合,而不使用合成乳化剂和油相。主要研究结果如下:1、研究OSA改性淀粉对BC的护色和运载。FTIR和粒径分布结果表明BC成功进入OSA改性淀粉内部疏水区域,Zeta电位显示出中性电荷,这是由于羧基在pH 3.2下电离抑制,以-COOH的形式存在,因此分散体的稳定性主要依靠淀粉的空间位阻作用和OSA基团与BC的疏水相互作用。2、OSA改性淀粉/BC的包封率约为81.44%。此外,OSA改性淀粉/BC分散体表现出良好的光照、盐离子、pH和温度稳定性,具有很好的护色效果。3、WPI通过在低pH和低盐离子浓度下长时间加热自组装成纳米纤维,并伴随着水解形成短小的肽类,具有更好的乳化性。通过一系列不同纳米纤维度的WPI装载BC,研究WPI分子结构与运载BC的构效关系,发现随着加热时间的延长,分散体体系粘度增大,蛋白质疏水基团暴露更多,这可能是WPI24纳米纤维中还存在水解后的肽,乳化性更好。相应地,系列WPI纳米纤维与BC复合后表现出越来越高的储藏稳定性和包封率,WPI24/BC分散体的包封率为92.11%。DSC发现BC以不定型状态存在,而不是晶体结构,证明BC存在于内部的疏水区域。通过FTIR光谱,得出氢键和疏水作用力是形成复合物的主要作用力。流变学结果显示,随着剪切速率增加,溶液呈现剪切变稀的现象。4、WPI24/Inu/BC和WPI24/HA/BC体系的降解机制呈一级动力学曲线,且都表现出优于WPI24/BC的包封率、热稳定性、光稳定性、抗氧化性能和储藏稳定性。其中Inu的存在使体系表现出更好的热稳定性,HA的存在使体系表现出更好的包封率、紫外光稳定性和储藏稳定性。以上结果说明WPI24/Inu/BC和WPI24/HA/BC可以作为稳定剂使体系更加稳定,功能性物质的生物利用率得到显著提高。