食物营养与功能性食品创新团队揭示了低温等离子体处理改善青稞蛋白界面行为及乳化性能的机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所食物营养与功能性食品创新团队揭示了低温等离子体处理改善青稞蛋白乳化性能及油水界面行为的作用机制，相关成果发表在国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（JCR一区，IF=8.5）上。加工所2023级硕士研究生杨京京、助理研究员温家煜为论文共同第一作者，王丽丽研究员和王凤忠研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2021YFD1600100）、拉萨市重点科技计划（LSKJ202431）等项目的资助。

青稞作为高原特色经济作物，其蛋白含量高且氨基酸组成均衡，在食品领域具有广阔应用前景。然而，青稞蛋白中谷蛋白占比高达47.83%，导致其溶解度低、乳化能力有限；同时，青稞蛋白分子易聚集、表面疏水性弱，在油水界面吸附效率低，易引发乳滴聚结，限制了其在高附加值乳化食品中的应用。传统蛋白改性方法存在成本高、能耗大的问题，而低温等离子体技术凭借低温操作、无需化学试剂、成本低且能在保留蛋白质营养的同时改善其功能等优势，成为可持续的蛋白改性替代方案。

本研究系统探讨了低温等离子体处理（0-40分钟）对青稞蛋白乳化性能及油水界面行为的影响，从宏观乳液特性到微观界面作用机制进行了全面分析。结果表明，经低温等离子体处理的青稞蛋白乳液稳定性显著提升，其中40分钟处理组（T4）表现最优：其油水界面张力显著降低，蛋白重排速率较未处理组（T0）提升43%，表明蛋白界面活性增强，形成更稳定的界面膜。低温等离子体通过解离青稞蛋白聚集体、暴露疏水基团，提升蛋白界面吸附与重排能力，同时通过增强界面膜弹性和静电斥力，协同抑制乳滴聚结。

本研究首次明确了低温等离子体处理时间与青稞蛋白乳化性能的关联机制，为青稞蛋白在植物基乳液食品中的应用提供了理论支撑，也为植物基乳液稳定技术的绿色升级提供了新路径。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.145708