谷氨酰胺酶诱导脱酰胺调控豌豆蛋白凝胶行为的机制研究及其在食品工业中的应用

本文创新性地采用超声联合pH偏移预处理(UPP)技术，显著提升大豆分离蛋白(SPI)的纤维化效率。研究发现：酸性条件(UP1.5)使纤维生长速率提升117%，碱性条件(UP12)形成更有序的β-折叠结构；透射电镜显示pH1.5组产生弯曲分支纤维，pH12组形成粗长直纤维；UPP处理使硫黄素T(Th T)荧光强度增强40%，乳液稳定性显著提高。该研究为植物蛋白(SPF)的高值化应用提供了新策略。

　　

亮点
• 超声与pH偏移协同使SPI纤维生长速率最高提升117%
• 碱性UPP处理产生厚度增加300%的直纤维结构
• 酸性条件形成具有"分子弹簧"特性的分支纤维网络
• UPP组乳液液滴粒径减小至原始样品的1/5

材料与方法
实验采用低温脱脂豆粕（山东禹王生态食品有限公司），关键试剂包括硫黄素T(Th T，Solarbio)、ANS荧光探针(Sigma)。通过超声细胞破碎仪（宁波新芝生物）在20kHz频率下处理，pH偏移采用0.1M HCl/NaOH调节至1.5/12.0。

生长动力学
Th T结合实验显示：经典三阶段纤维化模型被打破，UPP组出现"双平台"特征。UP1.5组的lag期缩短62%，纤维延伸速率达8.7×10^-3 min^-1，较传统酸热法提升2.1倍。有趣的是，碱性UPP处理使β-折叠含量增加至43.8%，形成类似"乐高积木"的刚性模块化结构。

微观形貌
透射电镜(TEM)揭示：pH1.5组纤维呈现"意大利面条"状分支（直径5-8nm），而pH12组形成"高速公路"般的直纤维（直径15-20nm）。原子力显微镜(AFM)三维重构显示，UP12组纤维表面粗糙度降低78%，这种"分子轨道"结构显著提升乳液稳定性。

结论
本研究开创性地证实：超声产生的空化效应与pH偏移的电荷调控存在"1+1>2"的协同作用。酸性UPP构建的"弹性纤维网"适用于需要剪切稀化的食品体系，而碱性UPP形成的"刚性纤维束"更适配高机械强度需求场景，为植物蛋白的精准化应用开辟新途径。