冷等离子体处理提升青稞蛋白油水界面行为及乳化性能的机制研究

为解决青稞蛋白(HB)因结构聚集导致的乳化性能不足问题，研究人员通过冷等离子体(CP)处理调控其界面行为。研究发现，40分钟处理(T4组)使乳液液滴尺寸降至2.61±0.09μm，Zeta电位绝对值提升至28.12±0.73mV，界面蛋白吸附率显著提高。该研究为植物蛋白功能改性提供了绿色高效的解决方案。

　　

在青藏高原特有的经济作物青稞（Hordeum vulgare L. var.nudum hook.F）中，蛋白质含量高达12.95%-47.83%，但其中占比近半的谷蛋白（glutenin）因分子聚集导致溶解性差、乳化能力弱，严重限制了其在高值食品中的应用。传统改性方法如酶解和化学修饰存在成本高、能耗大等问题，而冷等离子体技术（Cold Plasma, CP）以其低温、无化学残留的特性成为新突破口。

青海省农林科学院等机构的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，系统考察了0-40分钟CP处理对HB蛋白的改性效果。通过动态界面张力分析、乳液粒径测定、Zeta电位检测及共聚焦显微镜（CLSM）观察等技术，发现40分钟处理使蛋白界面重排速率提升43%，乳液黏度和界面蛋白吸附率显著增加。

【Effect of cold plasma treatment on the dynamic surface pressure of HB protein】
CP处理产生的活性自由基使HB蛋白α-螺旋结构解聚，表面疏水性增强。T4组界面张力从初始值快速下降，表明改性蛋白能更高效吸附至油水界面。

【Conclusions】
延长CP处理时间可同步实现：①乳液平均粒径从微米级降至2.61±0.09μm；②Zeta电位绝对值达28.12±0.73mV，静电斥力增强；③界面蛋白膜弹性提高，液滴分布均匀性改善。CLSM图像直观证实CP处理组乳液呈现更小的液滴尺寸和更均匀的空间分布。

该研究首次揭示了CP处理时间与HB蛋白界面吸附动力学的定量关系，证实通过调控处理时长可精确优化乳化性能。这种绿色改性技术不仅为高原特色作物高值化利用提供新思路，也为植物基乳化产品的开发奠定了理论基础。研究获得国家重点研发计划（2021YFD1600100）等多项基金支持，具有明确的产业化应用前景。