香芹酚是一种天然的抗菌和抗氧化剂,也被《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2014)允许添加到食品中,其被美国食品和药物管理局普遍认为是安全的(GRAS),并被欧洲委员会列入可添加到食品的清单中。但香芹酚水溶性差、易分解和挥发性高的特点,限制了其在食品体系中的应用。生物大分子可用于改善香芹酚的应用性能,但多为多糖类物质,而针对蛋白类的相关研究少有报道。卵清蛋白具有两亲性和自组装的特点,可以包埋疏水性物质从而提高其水溶性,主要应用于营养功能因子的包埋,而在纳米抗菌领域少有报道。本文围绕卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的制备及其抑菌作用开展相关研究,旨在拓展卵清蛋白和香芹酚在食品保鲜或医药领域的推广应用,重点研究不同pH条件下卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的制备、结构表征、凝胶特性、理化特性和抑菌特性,并进一步评价其应用性能及猪肉保鲜效果。本文主要研究内容及结果如下:(1)研究了 pH2、5、7和9条件下制备的卵清蛋白-香芹酚凝胶的质构特性、作用力以及水包油法制备卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的结构表征、理化特性和抗菌活性。在不同pH值下,通过90℃、30 min制备了卵清蛋白和卵清蛋白-香芹酚凝胶,通过对凝胶质构和扫描电镜分析,得出在pH=5时形成的卵清蛋白-香芹酚凝胶质构特性优越,其硬度、弹性和粘性分别为0.857±0.036N、13.39±0.504 mm和0.565±0.05 N,其均匀的网络空隙结构有利于纳米颗粒的包埋;进一步通过不同变性剂对复合物溶液浊度的影响分析,明确复合物分子间主要作用力为疏水相互作用和静电相互作用,其中疏水相互作用占主导地位;在pH5的条件下采用水包油法制备卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒(Ovalbumin carvacrol gel,OCGln-5),通过荧光光谱和差示扫描量热法证明了香芹酚成功包埋于卵清蛋白凝胶纳米颗粒中,其包封率、粒径和PDI分别为51.37±2.43%、132.20±4.85 nm和0.36±0.05,TEM观察样品为圆形颗粒状;对Bacillus cereus和Salmonella抑菌实验结果表明,卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒 OCGln-5 的 MIC 和 MBC 分别为 0.0968-0.1937 mg/mL、0.3875 mg/mL,与游离香芹酚相比,OCGln-5的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度降低了 2-4倍。研究表明,pH=5条件下水包油法制备出的纳米颗粒OCGln-5有效包埋了香芹酚,提高了香芹酚的抑菌效率。(2)研究了在pH2、5、7和9条件下卵清蛋白和香芹酚复合物的流变学特性及凝胶包埋法制备卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的结构表征、理化特性和抗菌性能。通过卵清蛋白溶液和卵清蛋白-香芹酚复合物流变学分析,得出在不同pH条件下,卵清蛋白凝胶(Ovalbumin gel,OG)之间弹性模量G’的关系为OG-2>OG-7>OG-9>OG-5,且香芹酚显著改变了卵清蛋白凝胶的流变特性和蛋白质结构,其中卵清蛋白-香芹酚凝胶OCG-2和OCG-9 G’呈明显上升趋势。采用凝胶包埋法制备了不同pH值(2、5、7、9)下的卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒OCG2n-2、OCG2n-5、OCG2n-7和OCG2n-9,通过荧光光谱和红外光谱法证明了香芹酚成功包埋于卵清蛋白纳米颗粒中,其包封率和负载率分别为35.05-91.87%、13.49-43.33%。其中OCG2n-2具有较高包封率和负载率,其粒径、PDI和Zeta电位为179.10 nm、0.11和28.25 mV。抗菌性能实验结果显示纳米颗粒对Bacillus cereus和Salmonella的最小抑菌浓度分别为0.08-0.67 mg/mL和0.11-0.67 mg/mL,其中纳米颗粒OCG2n-2抗菌活性最为突出,相比游离香芹酚提高了 3倍,1 MIC条件下24 h内可以100%抑制Bacillus cereus和Salmonella生长,透射电镜观察结果显示其形态为圆形颗粒。研究表明,凝胶包埋法制备出的卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒成功包埋了香芹酚,并提高了香芹酚的抑菌效率,其中当制备pH=2时为凝胶包埋法的最优条件。(3)研究了凝胶包埋法所制备卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的理化特性及鲜肉的保鲜效果。包括纳米颗粒的溶解性、pH稳定性和缓释特性以及鲜肉的pH值、重量损失、表面色差、蛋白质氧化和总菌落数变化。溶解性研究表明,卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒OCG2n-2具有最高的溶解性,其离心沉降率仅为30%。通过改变溶液中的pH值研究了 pH对样品稳定性的影响,结果表明,环境pH=5时对所有样品都有较大的影响,表现为浊度粒径明显上升和PDI>0.3,其中在pH=5时制备出的OCG2n-5对环境pH的敏感性最大。缓释的实验结果表明,卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒的n≤0.45,遵循Fickian释放机制,其中pH=5和pH=2时累计缓释量和缓释速率大,累计缓释量分别为82.71%、86.65%。研究表明,当pH=2时制备出的纳米颗粒具有最好的溶解性及较好的稳定性和缓释效果。通过未经处理的空白猪肉样品、空白卵清蛋白纳米颗粒、卵清蛋白-香芹酚混合物、不同浓度的香芹酚和卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒OCG2n-2处理冷鲜肉之间的对比。结果表明,2 MIC OCG2n-2在3天内可以显著抑制冷鲜肉pH值的上升,使其重量损失最高降低了 70%,控制菌落总数小于7 Log CFU/g,并延缓了表面色差中a*和b*值变化趋势,表明卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒OCG2n-2可以在冷鲜肉中应用,并起到良好的保鲜效果。上述研究结果表明,卵清蛋白可以有效包埋香芹酚,制备出的卵清蛋白-香芹酚纳米颗粒能显著提高香芹酚的水溶性,降低其使用浓度,提高其抑菌性能,同时存在很强的应用价值,为开发卵清蛋白和香芹酚在食品、医疗等领域的应用提供了参考依据。