冷等离子体调控米糠蛋白结构提升植物油脂基搅打奶油性能的机制研究

本文系统阐述了冷等离子体（CP）技术通过调控米糠蛋白（RBP）的分子构象（如游离巯基、二级/三级结构）及功能特性（乳化活性指数EAI、起泡能力FC），显著提升植物油脂基搅打奶油的搅打效率（时间缩短至413.33±3.05 s）、膨胀率（194.08%±2.16%）及储存稳定性，为绿色蛋白改性技术在高性能乳制品替代品开发中的应用提供了理论依据。

　　

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Materials

本研究使用北大荒米业集团有限公司（中国哈尔滨）提供的新鲜米糠粉，所有其他试剂（分析级）购自国药集团化学试剂有限公司。

RBP preparation

新鲜米糠粉过40目筛，按液固比8:1（w/v）与正己烷混合，磁力搅拌5小时后去除正己烷得到脱脂米糠。采用碱溶酸沉法提取米糠蛋白（RBP）：将脱脂米糠与去离子水按1:10（w/v）混合，用2 M NaOH调节pH至9.0，40°C搅拌2小时，离心（4000×g，20分钟）后取上清液，用2 M HCl调节pH至4.5沉淀蛋白，再次离心后收集沉淀，冷冻干燥得RBP粉末。

Free sulfhydryl (SH_F) analysis

冷等离子体（CP）处理过程中，活性物质诱导蛋白质氧化，游离巯基含量变化反映氧化蛋白结构改变（Rout & Srivastav, 2024a）。如图2所示，不同CP处理时间下RBP的游离巯基含量在200 W处理6分钟时达到峰值（4.12±0.07 μmol/g）。游离巯基含量增加的原因是CP处理破坏了二硫键，暴露了原本埋藏在蛋白质内部的巯基。然而，当处理时间超过6分钟后，游离巯基含量下降，这是由于过度氧化导致巯基进一步氧化形成二硫键或磺酸基团。

Conclusion

本研究探讨了不同冷等离子体（CP）处理时间对米糠蛋白（RBP）结构及其在奶油配方中应用的影响。结果表明，适度CP处理使RBP结构从有序变为无序，这种松散结构增强了RBP的乳化性和起泡性，同时为植物油脂基搅打奶油提供了更佳的乳液基底条件。