近日，中國農業科學院農產品加工研究所植物蛋白結構與功能調控創新團隊通過比較不同來源蛋白的組成、結構、理化性質和發泡特性，揭示了蛋白氣-水界面及泡沫功能特性與其理化、結構性質的關聯機制。相關研究成果發表于食品領域頂級國際期刊《Food Chemistry》（JCR一區，IF=8.5）。加工所2022級碩士研究生張鑫煜為論文第一作者，王強研究員與石愛民研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃（2023YFE0104900）、中國農業科學院青年創新項目（Y2022QC11）等的資助。
天然蛋白是典型的兩親分子，包含非極性和極性區域。大部分非極性基團位于疏水內部，使得蛋白質可以吸附在空氣-水界面上，促進泡沫的形成和穩定。目前，食品工業中最常用的發泡劑是動物來源的蛋白質，如牛奶或雞蛋蛋白，由于植物、微生物蛋白在食品可持續性和環境保護方面的優勢，采用此類蛋白替代動物蛋白制造發泡劑正逐步得到廣泛關注。此前，研究人員已經初步研究了植物、微生物蛋白質形成和穩定泡沫的潛力，而對適合制造食品泡沫的各種植物和微生物蛋白的結構-功能關系研究相對較少。
針對上述問題，科研人員對16 種不同來源蛋白質的結構、理化和發泡特性進行了測定與分析。研究表明，小麥面筋蛋白（WGP）和綠豆蛋白（MBP）具有較高的發泡能力（102.67±8.08% 和 89.33±4.72%），可能最適用于形成和穩定食品泡沫，其機制是由于它們具有較高的表面疏水性（179.68±1.40 和 130.28±1.41）和較大的接觸角（82.369±0.016°和82.949±0.228°）。相關性分析表明，發泡能力與泡沫穩定性、α-螺旋含量、表面疏水性、游離巰基含量呈極顯著正相關（p≤0.01）；發泡能力和泡沫穩定性與二硫鍵含量呈極顯著負相關（p≤0.01）。“構效關系”研究結果表明，蛋白質必須具有一定的柔韌性和表面疏水性，才能迅速附著在空氣-水界面上，進而形成穩定的泡沫結構。上述研究有助于篩選適用于食品工業的植物蛋白發泡劑，為進一步開發和拓展植物蛋白基新產品提供理論基礎。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141431
日期：2024-10-22
天然蛋白是典型的兩親分子，包含非極性和極性區域。大部分非極性基團位于疏水內部，使得蛋白質可以吸附在空氣-水界面上，促進泡沫的形成和穩定。目前，食品工業中最常用的發泡劑是動物來源的蛋白質，如牛奶或雞蛋蛋白，由于植物、微生物蛋白在食品可持續性和環境保護方面的優勢，采用此類蛋白替代動物蛋白制造發泡劑正逐步得到廣泛關注。此前，研究人員已經初步研究了植物、微生物蛋白質形成和穩定泡沫的潛力，而對適合制造食品泡沫的各種植物和微生物蛋白的結構-功能關系研究相對較少。
針對上述問題，科研人員對16 種不同來源蛋白質的結構、理化和發泡特性進行了測定與分析。研究表明，小麥面筋蛋白（WGP）和綠豆蛋白（MBP）具有較高的發泡能力（102.67±8.08% 和 89.33±4.72%），可能最適用于形成和穩定食品泡沫，其機制是由于它們具有較高的表面疏水性（179.68±1.40 和 130.28±1.41）和較大的接觸角（82.369±0.016°和82.949±0.228°）。相關性分析表明，發泡能力與泡沫穩定性、α-螺旋含量、表面疏水性、游離巰基含量呈極顯著正相關（p≤0.01）；發泡能力和泡沫穩定性與二硫鍵含量呈極顯著負相關（p≤0.01）。“構效關系”研究結果表明，蛋白質必須具有一定的柔韌性和表面疏水性，才能迅速附著在空氣-水界面上，進而形成穩定的泡沫結構。上述研究有助于篩選適用于食品工業的植物蛋白發泡劑，為進一步開發和拓展植物蛋白基新產品提供理論基礎。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141431
日期：2024-10-22
