广泛温和提取的豌豆蛋白的乳化性能：一项比较研究

《Journal of Future Foods》：Emulsifying properties of extensively and mildly extracted pea proteins: A comparative study

　　豌豆蛋白通过温和分离（水提、碱提、空气分级）与传统碱提-酸沉法提取，比较其结构及乳化特性。研究发现，温和分离保留更多天然蛋白结构（如2S球蛋白）和膳食纤维，显著提升溶解性、界面活性和乳化性能，其溶液透明度优于传统方法。虽然传统提取的高纯度蛋白（91.7%）因形成保护性蛋白聚集体而稳定性更优，但温和分离法在减少能耗和营养损失方面更具可持续性。摩擦测试显示，两种方法制备的乳化液在唾液中的润滑性能无显著差异，表明温和分离法可替代传统方法开发兼具功能性与清洁标签的植物基乳化剂。

　　植物蛋白作为传统动物蛋白的可持续替代品，正逐渐成为满足全球日益增长的蛋白质需求和推动环境友好型食品开发的重要资源。植物蛋白不仅在营养价值上具有优势，还能显著降低食品生产对环境的影响，这使其在健康食品和绿色加工领域受到广泛关注。然而，植物蛋白的提取方法对其功能特性有着深远的影响，尤其是其结构完整性和功能表现。本文系统比较了通过温和提取（包括水提取、碱提取和空气分类）和传统碱提取-酸沉淀方法获得的豌豆蛋白在结构和乳化性能方面的差异，为植物蛋白的可持续提取与应用提供了科学依据。

豌豆蛋白因其均衡的氨基酸组成、较低的致敏性以及出色的乳化、发泡和凝胶性能，被认为是植物蛋白中极具潜力的资源之一。在食品工业中，蛋白质常常与其他生物大分子（如淀粉）共同作用，以实现特定的结构和功能特性。然而，传统提取方法通常需要在极端条件下进行，如高pH值溶解和低pH值沉淀，这不仅增加了生产成本，还可能导致蛋白质结构的破坏，从而影响其功能表现。此外，这种提取方式可能造成资源浪费和环境污染，因此开发更加温和且可持续的提取方法成为当前研究的重点。

温和提取方法能够有效保留蛋白质的天然结构和功能性成分，如2S球蛋白和膳食纤维。虽然这些方法得到的蛋白质纯度较低，但其保留的结构完整性有助于提高蛋白质的溶解性、界面活性和乳化性能。研究发现，通过温和提取获得的蛋白质在低蛋白浓度下仍能形成稳定的乳化体系，且其界面活性较强，能够更有效地降低界面张力，形成致密的界面层。相比之下，传统提取方法虽然可以实现较高的蛋白质纯度（超过90%），但其在酸沉淀过程中容易导致蛋白质变性并形成不可逆的聚集，这不仅降低了蛋白质的界面活性，还可能影响乳化体系的稳定性。

在乳化性能方面，温和提取方法获得的蛋白质表现出更强的乳化能力。这主要归因于其天然的蛋白质结构和较高的2S球蛋白含量。2S球蛋白具有较低的表面电荷和较小的分子尺寸，能够在油水界面形成紧密的吸附层，从而提高乳化效率。此外，温和提取方法保留了更多的膳食纤维，这些成分可能在乳化过程中起到一定的稳定作用。相比之下，传统提取方法虽然在高蛋白浓度下能够形成更厚的界面膜，从而提高乳化体系的稳定性，但其对蛋白质结构的破坏使得乳化性能在低浓度条件下明显下降。

为了进一步验证不同提取方法对乳化性能的影响，研究者对乳化体系的物理特性进行了系统分析。结果表明，温和提取方法形成的乳化体系在不同蛋白浓度下表现出更均匀的颗粒分布和更高的稳定性。特别是在低蛋白浓度条件下，温和提取方法获得的乳化体系在加热处理和长期储存后仍能保持较好的稳定性，而传统方法形成的乳化体系则容易出现乳滴聚集和相分离现象。这一发现表明，温和提取方法不仅能够保留蛋白质的天然结构和功能成分，还能在较低的蛋白质含量下实现稳定的乳化效果。

此外，乳化体系的润滑性能也是影响其感官特性和市场接受度的重要因素。研究发现，温和提取方法获得的乳化体系在口腔环境中的摩擦系数变化较小，且在唾液加入后仍能保持较高的润滑性。这可能与乳化体系中保留的膳食纤维和2S球蛋白有关，它们能够在唾液作用下形成更致密的界面膜，从而减少乳滴之间的摩擦。相比之下，传统提取方法形成的乳化体系虽然在高蛋白浓度下表现出较强的润滑性能，但在低浓度条件下其摩擦系数波动较大，这可能与其蛋白质结构的不稳定性有关。

本文的研究结果表明，温和提取方法在保持蛋白质天然结构和功能特性方面具有明显优势，能够为植物基乳化体系的开发提供更加环保和可持续的解决方案。虽然传统提取方法在蛋白质纯度方面表现更优，但其对蛋白质结构的破坏可能导致乳化性能的下降。因此，温和提取方法在保证乳化性能的同时，能够有效降低生产成本和资源消耗，为未来植物基食品的绿色加工提供了新的思路。

从更广泛的角度来看，植物蛋白的提取方法不仅影响其物理化学性质，还可能对最终产品的感官特性产生重要影响。例如，乳化体系的润滑性能直接影响消费者的口感体验，良好的润滑性可以提升产品的顺滑感和咀嚼时的舒适度。因此，在开发植物基食品时，需要综合考虑蛋白质的提取方法、乳化性能和感官特性，以实现更高质量和更符合市场需求的产品。

综上所述，温和提取方法在保留蛋白质结构和功能特性方面展现出独特的优势，这使其成为传统提取方法的有力替代。通过优化提取条件，可以在保证蛋白质乳化性能的同时，提高其在环境和资源方面的可持续性。未来的研究可以进一步探索不同温和提取方法对蛋白质功能特性的影响机制，以及如何在实际应用中提高提取效率和产品质量。此外，还可以结合其他食品成分（如膳食纤维、淀粉等）的协同作用，开发具有更丰富功能特性的植物基乳化体系，以满足消费者对健康、营养和可持续性的多重需求。