蚕豆与豌豆蛋白成分中内源性脂质积累及氧化状态对食品风味的影响机制研究

为解决植物蛋白应用中异味问题，研究人员系统分析了蚕豆(Faba bean)和豌豆(pea)蛋白成分的内源性脂质特征。通过HPLC-ELSD、GC-FID等技术发现，浓缩蛋白(4.4-6.6 g/100 g DM)和分离蛋白(7.4-7.5 g/100 g DM)中磷脂占比超50%，且含240-2700 μg/g脂质的生育酚。尽管氢过氧化物(HPX)含量高达2.7-57 μmol/g，但次级氧化产物水平较低，揭示了加工过程中脂质氧化是异味主要来源。该研究为改善植物蛋白食品风味提供了理论依据。

　　

随着全球蛋白质转型的推进，蚕豆(Faba bean)和豌豆(pea)等豆类作为植物蛋白的重要来源备受关注。然而，这些蛋白成分在食品应用中最主要的限制因素是其固有的异味，其中脂质氧化被认为是关键诱因。尽管前人研究已发现豆类蛋白成分中存在脂质积累现象，但关于其内源性脂质组成、氧化状态及其与风味关系的系统性研究仍属空白。这一知识缺口严重制约了植物蛋白在食品工业中的推广应用。

为深入解析这一问题，来自法国农业科学研究院(INRAE)的研究团队在《Food Research International》发表了最新成果。研究人员选取商业化和中试规模的蚕豆蛋白浓缩物(FPC)、分离蛋白(FPI)及豌豆蛋白浓缩物(PPC)为研究对象，通过多维度分析揭示了内源性脂质的积累规律和氧化特征。

研究采用Folch法提取脂质，结合HPLC-ELSD分析脂质类别，GC-FID测定脂肪酸组成，FOX2法检测氢过氧化物(HPX)，TBARS/HPLC-DAD评估次级氧化产物，并运用SPME-GC-MS分析挥发性风味物质。样本包括5个蚕豆品种和1个豌豆品种制备的蛋白成分，所有样品均在a_W
0.438下平衡后分析。

3.1 样品组成特征
通过SDS-PAGE检测到分子量约95 kDa的脂氧合酶(LOX)，证实了酶促氧化的物质基础。HPLC-ELSD显示磷脂占总脂质的55-77%，其中磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰肌醇(PI)为主，湿法分馏显著降低了磷脂酸(PA)含量。脂肪酸分析表明亚油酸(C18:2 n-6)和α-亚麻酸(C18:3 n-3)占比最高，中性脂质中多不饱和脂肪酸含量尤为突出。生育酚含量达240-2700 μg/g脂质，γ-生育酚占比超85%，其含量与种子品种和加工工艺显著相关。

3.2 内源性脂质氧化状态
所有样品均检测到高水平的HPX(2.7-57 μmol/g脂质)，与生育酚含量呈负相关(R=-0.78)。脂质分级显示中性脂质的HPX含量是磷脂的4-7倍，可能与LOX底物特异性有关。尽管HPX含量高，但次级氧化产物MDA仅12-64 nmol/g脂质，挥发性分析也未检出典型异味物质如己醛的显著峰。升温至50°C时，HPX含量最高的FPI_C1样品才出现明显氧化风味物质，表明干燥状态下HPX分解受限。

该研究首次系统阐明了豆类蛋白成分中内源性脂质的积累规律和氧化特征。研究发现，尽管加工过程中脂质显著富集且存在高度氧化的HPX，但在干燥粉末状态下次级氧化产物生成受限。这一发现提示，当这些蛋白成分应用于高水分食品体系时，HPX可能快速分解产生异味。研究创新性地指出，控制脂质氧化需要从原料品种选择(影响生育酚含量)、加工工艺(影响PA保留)和储存条件等多方面进行综合调控。这些结论为开发低异味植物蛋白食品提供了重要理论支撑，对推动可持续蛋白质转型具有显著意义。特别值得注意的是，研究中建立的脂质氧化评价体系为未来植物蛋白品质优化研究提供了方法学参考，而关于LOX活性与不同脂质组分氧化敏感性的发现则为分子水平的风味调控指明了新方向。