近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所植物蛋白結構與功能調控創(chuàng)新團隊探究了不同蛋白酶對限制性酶水解改性大豆蛋白和綠豆蛋白的結構、界面以及泡沫特性的影響。相關研究成果發(fā)表于食品領域國際期刊《Food Chemistry》（JCR一區(qū)，IF=9.8）。中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所2022級碩士研究生張鑫煜與馬曉杰助理研究員為共同第一作者，加工所王強研究員和石愛民研究員為共同通訊作者。該研究得到了“十四五”國家重點研發(fā)計劃（2023YFE0104900）等的資助。
大豆蛋白（SPI）和綠豆蛋白（MBP）在食品工業(yè)中應用廣泛。天然狀態(tài)下，兩者因結構較剛性、分子在界面的靈活性低，起泡能力和泡沫穩(wěn)定性不佳，限制了其在泡沫類食品中的應用。蛋白酶水解因綠色高效、特異性強、反應條件溫和，成為改善蛋白功能特性的重要手段。而現(xiàn)有研究較少系統(tǒng)比較多種蛋白酶對 SPI 和 MBP 的影響，且對酶解后蛋白的結構、界面行為與泡沫特性之間的關聯(lián)探討不足，缺乏明確的結構-功能關系分析。
本研究采用6種不同蛋白酶分別對SPI和MBP進行限制性酶解改性，通過對蛋白結構、界面性質的變化對比，系統(tǒng)分析了不同種類酶解對蛋白泡沫特性的影響機制。結果表明，限制性酶解顯著降低了SPI 和 MBP 的分子量與粒徑，增加了分子結構靈活性、暴露了疏水基團、降低了表面張力，促進了蛋白分子在氣-液界面的快速吸附與結構重排。所有酶解處理均顯著提高了蛋白起泡能力，且不損害泡沫穩(wěn)定性，其中MBP 經(jīng)風味蛋白酶處理后起泡能力最高（190.67%），胰蛋白酶處理的泡沫穩(wěn)定性最佳（95.34%）。進一步分析發(fā)現(xiàn)，起泡能力與 Zeta 電位絕對值呈負相關，表面張力與蛋白二級結構（ α-螺旋、無規(guī)卷曲）呈負相關，表明分子結構靈活性和界面吸附能力是影響蛋白泡沫特性的關鍵。
該研究明晰了植物蛋白酶解修飾、結構變化與泡沫特性的關聯(lián)特性，創(chuàng)建了植物蛋白泡沫特性酶法提升關鍵技術方法，為植物蛋白精深加工與高值化利用提供科技支撐。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.145926
