超声联合pH偏移处理通过调控理化特性与分子间作用力提升椰子粕蛋白乳化性能及稳定性研究

针对椰子粕蛋白(CMPI)溶解性差、乳化性能不足等问题，研究人员创新性地采用超声(U)与酸碱pH偏移(C/K)协同处理技术，系统探究了处理顺序对CMPI结构特性及乳化性能的影响。研究发现酸性pH偏移后超声处理(C-U)可显著降低乳液粒径至42.7 μm，提升乳化活性指数(EAI)并增强热/pH/离子稳定性，为植物蛋白在食品工业中的应用提供了新策略。

　　

在植物基食品蓬勃发展的当下，椰子粕作为初榨椰子油加工的副产物，虽含有高达25%的优质蛋白，却因溶解性差、乳化能力弱等缺陷长期被低估。传统物理化学改性方法如酶解、预热等存在效率低或破坏营养等局限，而超声联合pH偏移这种非热加工技术，能通过协同作用改变蛋白质构象，成为提升植物蛋白功能特性的潜力方案。

为破解这一技术瓶颈，海南热带海洋学院的研究团队在《Ultrasonics Sonochemistry》发表研究，系统比较了超声-酸碱pH偏移(U-C/U-K)与酸碱pH偏移-超声(C-U/K-U)两种处理顺序对CMPI的影响。研究采用Zeta电位分析仪测定表面电荷，荧光光谱检测疏水基团暴露，SDS-PAGE分析二硫键转化，并通过离心稳定性分析仪(LUMiSizer)和流变仪等多维度评估乳液性能。

研究结果揭示：

1. 理化特性调控
   C-U处理使CMPI溶解度提升50.2%，粒径减小至48.7 nm，净电荷绝对值增至45.6 mV。荧光光谱显示λ_max
   红移证实蛋白解折叠，游离巯基(-SH)含量增加73.5%，表明二硫键向-SH转化。分子作用力实验表明氢键和疏水作用主导颗粒形成，尿素处理使浊度下降60%印证该结论。

2. 乳化性能突破
   C-U处理乳液呈现最优性能：粒径(42.7 μm)比对照组降低49%，界面张力降至16.0 mN/m，EAI提升2.3倍。微观结构显示均匀的油滴分布，而对照组出现明显絮凝。流变学数据证实C-U乳液具有更高表观黏度(剪切速率100 s^-1
   时达120 mPa·s)和储能模量(G′)，形成弹性主导的界面膜。

3. 环境稳定性提升
   在90℃热处理后，C-U乳液仍保持稳定，奶油指数仅6.5%，远低于对照组的18.4%。pH 2-12范围内，其粒径波动小于10 μm，而对照组在等电点附近絮凝。400 mM NaCl环境下，C-U通过增强疏水相互作用维持结构，奶油指数控制在19.5%以下。

研究结论
该研究首次阐明酸性pH偏移后超声处理的协同机制：极端pH条件诱导蛋白熔球态构象，超声空化效应进一步暴露疏水核心，形成兼具高溶解性和界面活性的CMPI构象。C-U处理通过构建三维粘弹性网络，使乳液能抵抗热致聚集、pH诱导的电荷中和及离子压缩双电层效应。这项研究不仅为椰子粕高值化利用提供理论依据，更为开发稳定型植物蛋白乳液制品奠定了技术基础。