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为探究 pH 和浓度对藜麦蛋白分离物（QPI）功能特性的影响，研究人员开展其界面、流变及功能特性研究。发现 QPI 在 pH 5 时乳化和起泡能力更优，浓度升高可提升乳剂热稳定性，为 QPI 在功能食品中的应用提供理论依据。
在食品工业中，蛋白质分离物因兼具功能（溶解性、乳化力、吸附能力、起泡性）与营养特性而应用广泛。然而，关于藜麦蛋白分离物（QPI）在不同 pH 和浓度下的界面行为、流变特性及功能表现的系统研究尚不完善，尤其是其构效关系与食品体系稳定性的关联尚不明确。为填补这一空白，来自哥伦比亚的研究人员针对 QPI 展开深入研究，旨在明确 pH（5 和 7）及浓度（5%、10%、15%（w/w））对其界面、流变及功能特性的影响，相关成果发表在《JCIS Open》。
研究人员主要采用差示扫描量热法（DSC）测定蛋白变性焓和热稳定性，利用悬滴张力计结合正弦压缩 / 膨胀技术分析界面压力动态和扩张流变特性，并通过振荡剪切流变仪评估凝胶形成过程中的储能模量（G'）和损耗模量（G''）。此外，还通过乳化活性（EA）、乳化稳定性（ES）及起泡能力（OFC）等功能特性测试，系统评估 QPI 在不同条件下的应用潜力。
3.1 蛋白及氨基酸组成
通过碱提取法（pH 9）制备的 QPI 蛋白含量达 93.0%，显著高于粗藜麦粉（RQF，15.8%）和高蛋白藜麦粉（HQF，28.6%）。氨基酸分析表明，QPI 必需氨基酸组成均衡，氨基酸评分（AAS）符合 FAO/WHO/UNU 成人需求标准，尤其是组氨酸（3.2% w/w）和赖氨酸（6.1% w/w）含量突出，印证其作为功能食品成分的潜力。
3.2 热特性
DSC 分析显示，QPI 的变性温度（Td）约为 87.81℃，低于文献报道的其他藜麦蛋白（94-100℃），可能与提取过程中高 pH 诱导的蛋白变性有关。变性焓（ΔH）为 3.36 J/g，低于同类研究，进一步表明提取条件对蛋白结构的影响。
3.3 吸附动力学
在空气 / 水界面，QPI 的吸附动力学表现出浓度依赖性。低浓度（0.05%）时，吸附主要受扩散控制，而高浓度（≥0.1%）则形成多层吸附膜。pH 7 时表面压力（Π180）较 pH 5 高约 2 mN/m，表明电荷状态影响蛋白界面排布。
3.4 界面流变学
扩张模量（E）随表面压力增加而升高，pH 7 时因蛋白 - 蛋白相互作用增强，E 值更高。Lissajous 曲线显示，pH 5 时界面呈更刚性的弹性行为，而 pH 7 时趋向粘性，反映出 pH 对蛋白构象和界面膜粘弹性的调控作用。
3.5 扩张流变特性的 pH 和浓度效应
pH 接近等电点（pI=4.8）时，QPI 因电荷中和形成更紧密的界面层，而 pH 7 时高电荷排斥力导致界面结构更灵活。浓度升高（0.5%-1%）增强界面膜弹性和表面粘度，印证蛋白浓度对界面稳定性的关键作用。
3.6 振荡流变特性
凝胶形成实验表明，pH 5 时 QPI 的凝胶点温度随浓度升高而增加，15% 浓度下形成的凝胶在冷却后表现出更高的储能模量（G'），显示出更强的凝胶强度。pH 7 时凝胶稳定性较低，可能与蛋白溶解性及电荷排斥有关。
3.7 功能特性与吸附动力学关联
pH 5 时 QPI 的乳化活性（EA）和稳定性（ES）优于 pH 7，而 pH 7 时起泡能力（OFC）更优，与蛋白表面疏水性和电荷状态密切相关。动力学参数（渗透常数 Kp 和重排常数 Kr）显示，pH 5 时蛋白重排更快，促进凝胶网络形成。
研究结论与意义：
本研究系统揭示了 pH 和浓度对 QPI 界面、流变及功能特性的调控机制。pH 通过影响蛋白电荷状态和构象，调控界面吸附行为与凝胶形成；浓度则通过改变蛋白 - 蛋白相互作用强度，影响界面膜结构和稳定性。研究证实，QPI 在 pH 5 时展现出更优的乳化性能和热稳定凝胶特性，而 pH 7 时起泡能力突出，为其在功能性食品（如强化食品、药用食品）中的定向应用提供了关键参数。例如，在无麸质烘焙或植物基乳剂中，可通过调节 pH 和浓度优化 QPI 的功能表现，推动藜麦蛋白在食品工业中的创新应用。该研究不仅丰富了植物蛋白构效关系的理论体系，也为可持续蛋白资源的高效利用开辟了新路径。
