超临界CO2协同调控鹰嘴豆蛋白功能特性：绿色加工技术赋能植物基食品创新

针对植物蛋白功能局限性与传统加工方法缺陷，新加坡A*STAR团队创新性采用超临界CO2(SCCO2)双路径处理鹰嘴豆蛋白，实现79%高效脱脂与>90%蛋白纯度，显著提升溶解度(92.7%)、凝胶性(MGC降至8wt%)及发泡性(126.7%)，为清洁标签植物蛋白原料开发提供可调控的绿色解决方案。

　　

随着全球人口增长和可持续发展需求激增，植物蛋白替代动物蛋白已成为食品工业的重要趋势。然而，植物蛋白普遍存在功能缺陷——溶解度低、凝胶性能差、易聚集等问题严重制约其应用。传统加工方法如有机溶剂脱脂会残留有害物质，高温处理易导致蛋白变性。如何通过绿色工艺同时实现高效脱脂和功能提升，成为行业亟待突破的技术瓶颈。

新加坡科技研究局(A*STAR)食品与生物技术创新研究院的研究团队独辟蹊径，利用超临界二氧化碳(SCCO₂)的双重特性开展创新研究。这项发表于《Food Research International》的工作设计了两条技术路径：CP系列直接从全脂粉提取蛋白后SCCO₂改性；DFCP系列先对面粉850bar脱脂再提取蛋白并SCCO₂处理。通过系统比较不同压力(75-800bar)处理效果，发现SCCO₂不仅能高效脱脂（脂肪去除率79%），更能精准调控蛋白结构，使其功能特性产生突破性提升。

研究采用三大关键技术：超临界流体萃取系统实现面粉脱脂与蛋白改性；碱性提取-等电点沉淀(AEIP)获得高纯度蛋白；结合差示扫描量热法(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)等多维度结构表征手段。通过建立压力-功能关系模型，首次揭示SCCO₂对植物蛋白的构效调控规律。

关键发现：

1. 纯度突破：SCCO₂预脱脂使蛋白提取纯度从64%跃升至87.6%，后续75bar处理可达>90%；
2. 溶解革命：DFCP75溶解度达92.7%，较未处理组提升13%，打破植物蛋白溶解瓶颈；
3. 凝胶进化：脱脂预处理使最小凝胶浓度(MGC)从20wt%降至10wt%，300bar处理进一步优化至8wt%；
4. 功能跃迁：500-800bar处理的CP系列发泡能力达126.7%，持水性提升50%；
5. 结构解密：DSC显示变性焓值降低，FTIR证实β-折叠减少，证实SCCO₂诱导可控解折叠。

主成分分析(PCA)量化显示：SCCO₂压力分别解释CP和DFCP系列49%与47%的功能变异，成为最关键调控因子。这项研究的意义在于：①建立SCCO₂压力与植物蛋白功能的定量关系，为精准设计功能配料提供理论框架；②开发出可同时实现脱脂、纯化与功能改良的一体化绿色工艺，相比传统方法减少化学残留与能耗；③证实适度压力(75-300bar)即可显著改善功能，降低工业应用门槛。Gomathy Sandhya Subramanian团队的工作为植物蛋白在替代乳品、肉制品等领域的应用开辟了新可能，其"脱脂-改性"双阶段策略更为其他油料作物蛋白加工提供了普适性技术范式。