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報告內容
植物蛋白在食品凝膠體系中替代乳蛋白的潛力研究
隨著可持續發展需求的提升,植物蛋白因其資源優勢和健康屬性,正逐步成為乳蛋白的重要替代來源。然而,其在食品凝膠體系中的結構與功能表現,尤其是在不同pH值條件及與乳蛋白復配體系中的作用機制,仍缺乏系統認識。
本研究系統探討了典型植物蛋白(大豆蛋白、豌豆蛋白、扁豆蛋白和鷹嘴豆蛋白)與乳蛋白(乳清蛋白和酪蛋白膠束)在不同pH值條件下的結構特性、界面性質及功能特性,重點分析其熱誘導凝膠行為。結果表明,乳蛋白在溶解性、乳化性及起泡能力方面表現更優,而植物蛋白則在泡沫穩定性和持水性方面具有優勢。不同蛋白的凝膠性能對pH值高度敏感:大豆蛋白和鷹嘴豆蛋白在堿性條件(pH 9)下形成最佳凝膠,扁豆蛋白在酸性條件(pH 3)下表現最佳,而乳蛋白則在不同pH值范圍呈現不同的最優凝膠性能。在此基礎上,通過加熱處理和微生物轉谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase,MTGase)改性植物-乳蛋白復配體系。結果表明,不同蛋白的交聯機制存在顯著差異:乳清蛋白在加熱過程中主要通過二硫鍵形成聚集,而MTGase則可有效促進扁豆蛋白及酪蛋白體系中谷氨酰胺-賴氨酸共價鍵的形成。值得注意的是,在MTGase作用下,以扁豆蛋白替代25%的酪蛋白仍可獲得與純酪蛋白相當的凝膠性能,同時顯著改善凝膠結構均一性及持水能力。
本研究從結構——功能關系角度系統闡明了植物蛋白與乳蛋白的差異及協同機制,并提出了可行的改性策略,為植物蛋白在凝膠類食品體系中的應用及乳蛋白替代提供了理論依據與技術支撐。
專家介紹
繆松教授
福建農林大學食品科學學院 學術副院長
福建農林大學食品材料科學與結構設計聯合研究中心 主任
繆松,博士,教授,博士生導師,現任福建農林大學食品科學學院學術副院長;食品材料科學與結構設計聯合研究中心主任,入選國家級人才計劃項目;原為愛爾蘭農業部國家食品研究中心終身高級研究員、首席研究官,曾受聘為愛爾蘭國立科克大學、愛爾蘭國立都柏林大學和圣三一大學等高校兼任教授、博士生導師;曾在聯合利華荷蘭全球研發中心任研發經理及研發專員;長期從事食品材料及貯藏加工技術領域基礎理論和應用研究,主持或參與多項愛爾蘭國家基金委(Research Ireland)Frontier For Future項目、部委攻關核心項目和歐盟地平線項目等;擔任歐盟框架項目Food and Agriculture COST ACTION FA1001 Food Structure和Materials,Physical and Nanosciences COST ACTION MP 1305及COST ACTION CA22161(FLAVOURsome 2024-2028)等管理委員會委員;發表SCI研究論文300余篇(其中高被引論文10余篇,累計引用率超過12000;H-index 60);擔任《Food Physics》期刊聯合主編,《Journal of Future Foods》《Agricultural Products Processing and Storage》《Frontiers in Nutrition》等期刊副主編,《Food Science of Animal Products》期刊科學主編,《Food Science and Human Wellness》《Food Science and Nutrition》《Drying Technology》《Applied Food Research》等多種國際食品期刊編委;2021年以來連續入選斯坦福大學全球前2%頂尖科學家榜單;榮獲2024年度“歐洲華人十大科技領軍人才”稱號;科睿唯安(Clarivate)高被引科學家;主要研究方向為:食品物性材料學,食品干燥與造粒,粉末技術,益生菌和活性分子包埋,食品結構及傳遞體系設計,食品加工與功能性包括減鹽減糖和減脂等健康食品的結構設計,食品原料生物加工及廢棄物綜合利用、乳品技術及植物基功能食品配料等。
實習編輯:王忠;編輯:閻一鳴;責編:張睿梅
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