脱脂工艺对奇亚籽蛋白理化特性的影响：从提取效率到功能特性的多维度解析

本研究针对植物基蛋白生产中脱脂工艺选择的关键问题，系统比较了机械冷压(O_PD)、正己烷提取(O_HEX/C_HEX)和超临界CO2(C_SCF)三种脱脂方法对奇亚籽蛋白的影响。研究发现HEX法蛋白含量最高(67.1%)且泡沫稳定性最优(76.85%)，SCF法则在蛋白得率(44.6%)和乳化能力(203.17%)方面表现突出，而PD法在中性pH下溶解度更佳。该研究为平衡提取效率、功能特性和可持续性目标提供了重要依据，对植物蛋白原料开发具有指导意义。

　　

在全球植物基蛋白需求激增的背景下，奇亚籽(Salvia hispanica L.)因其18-32%的高蛋白含量成为研究热点。然而传统脱脂工艺面临环境友好性与蛋白功能保持的双重挑战——溶剂提取存在残留风险，而机械法效率有限，且不同方法对蛋白结构功能的影响机制尚不明确。这些关键问题的突破将直接影响植物蛋白在食品工业中的应用价值。

德国魏恩施蒂芬-特里斯多夫应用技术大学(Weihenstephan-Triesdorf University of Applied Sciences)的研究团队在《Future Foods》发表创新研究，系统比较了机械冷压、正己烷提取和超临界CO₂三种脱脂工艺对奇亚籽蛋白理化特性的影响。研究采用有机部分脱脂面粉(O)和常规全脂种子(C)两种原料，通过凯氏定氮、FTIR光谱等技术分析，发现HEX法虽实现最高蛋白含量(67.1%)和泡沫稳定性(76.85%)，但SCF法在蛋白得率(44.6%)和乳化能力(203.17%)方面更具优势，而机械法则在溶解度方面表现突出。这些发现为可持续植物蛋白生产提供了工艺选择的新范式。

研究人员采用凯氏定氮法测定总氮含量，通过pH梯度法确定等电点，利用FTIR分析蛋白二级结构，并系统评估了乳化(EC/ES)、发泡(FC/FS)、水合(WHC)和油结合(OBC)等功能特性。实验样本包括土耳其Yayla公司的常规奇亚籽和德国?lmühle Solling的有机脱脂面粉。

3.1 蛋白含量与得率
HEX处理组(O_HEX/C_HEX)展现最高蛋白含量(63.9-67.1%)，但SCF组(C_SCF)以44.6%的得率领先，表明超临界技术能更好保持蛋白完整性。脂肪含量检测显示HEX法残留最低(0.10-0.40%)，而SCF组保留5.10%脂肪，这解释了其功能特性的差异。

3.2 溶解特性
所有样品在pH4呈现等电点，溶解度呈U型曲线。非脱脂组(C_ND)中性pH溶解度最高(56.26%)，HEX处理显著降低溶解度，证实溶剂处理会暴露疏水基团。

3.3 功能特性
HEX组泡沫稳定性达76.85%，SCF组乳化能力突破203.17%，而PD组在WHC(794.86%)和OBC(473.92%)表现优异。FTIR显示HEX处理导致β-折叠结构增加，这与功能变化高度相关。

这项研究开创性地揭示了脱脂工艺-结构-功能的关联规律：HEX法虽在纯度上占优，但SCF法在可持续性和功能平衡方面展现潜力，而机械法则为清洁标签产品提供选择。特别值得注意的是，SCF处理在保持203.17%乳化能力的同时，蛋白得率比HEX法提高17.5%，这一突破性发现为绿色蛋白提取技术树立了新标杆。研究建立的工艺-功能对应关系数据库，可直接指导企业根据终端产品需求(如饮料需高溶解度，烘焙需高乳化性)选择最佳脱脂方案。随着欧盟PRIMA计划(ProxIMed项目#2232)的持续支持，这些成果将加速植物蛋白产业的转型升级。