植物蛋白团队探究了不同蛋白酶对限制性酶解植物蛋白泡沫特性的影响

近日，中国农业科学院农产品加工研究所植物蛋白结构与功能调控创新团队探究了不同蛋白酶对限制性酶水解改性大豆蛋白和绿豆蛋白的结构、界面以及泡沫特性的影响。相关研究成果发表于食品领域国际期刊《Food Chemistry》（JCR一区，IF=9.8）。中国农业科学院农产品加工研究所2022级硕士研究生张鑫煜与马晓杰助理研究员为共同第一作者，加工所王强研究员和石爱民研究员为共同通讯作者。该研究得到了“十四五”国家重点研发计划（2023YFE0104900）等的资助。

大豆蛋白（SPI）和绿豆蛋白（MBP）在食品工业中应用广泛。天然状态下，两者因结构较刚性、分子在界面的灵活性低，起泡能力和泡沫稳定性不佳，限制了其在泡沫类食品中的应用。蛋白酶水解因绿色高效、特异性强、反应条件温和，成为改善蛋白功能特性的重要手段。而现有研究较少系统比较多种蛋白酶对 SPI 和 MBP 的影响，且对酶解后蛋白的结构、界面行为与泡沫特性之间的关联探讨不足，缺乏明确的结构-功能关系分析。

本研究采用6种不同蛋白酶分别对SPI和MBP进行限制性酶解改性，通过对蛋白结构、界面性质的变化对比，系统分析了不同种类酶解对蛋白泡沫特性的影响机制。结果表明，限制性酶解显著降低了SPI 和 MBP 的分子量与粒径，增加了分子结构灵活性、暴露了疏水基团、降低了表面张力，促进了蛋白分子在气-液界面的快速吸附与结构重排。所有酶解处理均显著提高了蛋白起泡能力，且不损害泡沫稳定性，其中MBP 经风味蛋白酶处理后起泡能力最高（190.67%），胰蛋白酶处理的泡沫稳定性最佳（95.34%）。进一步分析发现，起泡能力与 Zeta 电位绝对值呈负相关，表面张力与蛋白二级结构（ α-螺旋、无规卷曲）呈负相关，表明分子结构灵活性和界面吸附能力是影响蛋白泡沫特性的关键。

该研究明晰了植物蛋白酶解修饰、结构变化与泡沫特性的关联特性，创建了植物蛋白泡沫特性酶法提升关键技术方法，为植物蛋白精深加工与高值化利用提供科技支撑。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145926

酶水解蛋白提升泡沫特性机制图