植物蛋白结构与功能调控创新团队探究了五种不同植物蛋白微凝胶颗粒稳定的Pickering乳液特性及其最新应用进展

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发表的最新研究进展系统探究了大豆分离蛋白（SPI）、豌豆分离蛋白（PPI）、绿豆分离蛋白（MPI）、奇亚籽分离蛋白（CSPI）和鹰嘴豆分离蛋白（CPI）微凝胶颗粒的理化性质与界面性质，比较了不同蛋白微凝胶颗粒制备的Pickering乳液稳定性与流变特性，并进一步应用于制备植物基冰淇淋。相关研究成果在食品领域国际TOP期刊《Food Chemistry》（JCR一区，IF: 8.8）发表。2021级硕士研究生黑雪为论文第一作者，王强研究员和石爱民研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFE0104900）、国家自然科学基金（32172149，U21A20270）等项目的资助。

不同来源的蛋白具有不同的结构和功能，不同植物蛋白稳定的Pickering乳液理化性质与流变特性也不尽相同。现有研究已经证实蛋白改性方法和乳液制备方法（蛋白浓度、水油比和剪切均质条件）均会导致Pickering乳液的性质存在显著差异，因此，针对经过相同处理的不同蛋白稳定的Pickering乳液特性开展系列研究并将其用于模拟食品体系至关重要，可以充分将蛋白成分和乳液特性与产品质量进一步相互关联。

本研究比较了五种不同植物蛋白微凝胶颗粒的理化性质与界面性质，并研究了不同蛋白颗粒稳定的Pickering乳液特性。结果表明，MPI（182.90 nm）的粒径最小，界面张力最低，在油水界面的吸附量最高（Δf值：-29.88 Hz）。MPI稳定的Pickering乳液表观粘度和储能模量最高且最为稳定。SPI（316.23 nm）和PPI（294.80 nm）的粒径和界面张力相似；PPI稳定的Pickering乳液相较SPI稳定的乳液具有更高的表观粘度和储能模量；CSPI和CPI由于粒径与界面张力较大，其稳定的Pickering乳液稳定性不佳。通过冷冻扫描电镜和质构仪对五种不同蛋白微凝胶颗粒稳定Pickering乳液制备的冰淇淋进行比较，发现MPI制备的冰淇淋气泡分布更均匀，尺寸更小，硬度更理想，PPI和SPI颗粒制备的冰淇淋气泡大小和分布相似；而采用PPI制备的冰淇淋比SPI制备的冰淇淋硬度更小。相比之下MPI可以成为稳定Pickering乳液的“首选蛋白”，而PPI则有替代SPI的巨大潜力。

以上研究使人们对不同植物蛋白微凝胶颗粒的理化特性有了更加深入的了解，有助于不断扩大其在乳液和冰淇淋类产品加工制作中的广泛推广与应用。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139187

不同蛋白微凝胶颗粒稳定的Pickering乳液及其制备的植物基冰淇淋示意图