温暖气候区葡萄籽蛋白的化学组成与功能特性：一种可持续食品蛋白资源的新探索

为解决植物蛋白资源短缺和工业废弃物再利用问题，研究人员对温暖气候区葡萄籽蛋白（GSPEs）进行系统研究。通过碱性提取和酸沉淀技术获得高纯度蛋白（250-420 g/kg），其富含Glu/Arg/Asp等氨基酸，具备优异乳化性（92 m2/g）和发泡性（180%），同时含224-287 mg GAE/g酚类物质和728-1834 μmol TE/g抗氧化活性。该研究为葡萄酒副产物高值化利用和可持续蛋白开发提供新思路。

　　

随着全球人口增长和饮食结构转型，植物蛋白需求激增，但传统动物蛋白生产面临资源环境压力。葡萄酒产业每年产生约1000万吨葡萄渣，其中籽粒含7-10%未被利用的蛋白质，成为潜在的"零废弃"解决方案。然而，温暖气候区葡萄籽蛋白的特性研究尚属空白，其作为食品配方的适用性亟待验证。

西班牙塞维利亚大学食品色彩与质量实验室（Food Colour and Quality Laboratory, Universidad de Sevilla）的研究团队选取PDO产区"Condado de Huelva"的Syrah、Tempranillo和Zalema三个品种，通过碱性提取（pH 10.0）结合酸沉淀（pH 3.5）技术获得蛋白提取物（GSPEs），系统评估其化学组成和功能特性。研究采用氨基酸分析仪测定氨基酸谱，Folin-Ciocalteau法测总酚含量，DPPH法测抗氧化活性，并考察pH 2-12范围内的溶解度、乳化性（EAI/ESI）、发泡性（FC/FS）及水油保持能力（WHC/OAC）。

蛋白质含量与提取效率

三种葡萄籽脱脂粉（DGSM）蛋白质含量为93-120 g/kg，其中Syrah品种显著高于Zalema。采用优化提取工艺后，GSPEs得率达41-70%，蛋白纯度250-420 g/kg，优于南瓜籽等常见植物蛋白。Zalema品种虽原料蛋白含量最低，但提取效率显著高于Tempranillo，揭示品种间提取特性的差异。

氨基酸组成与营养价值

GSPEs富含谷氨酸（Glu，约330 g/kg）和精氨酸（Arg，约110 g/kg），但含硫氨基酸（Met+Cys<12 g/kg）不足。必需氨基酸占比超30%，其中Tempranillo品种的Val、Ile和Phe+Tyr含量满足FAO/WHO成人需求标准。值得注意的是，红葡萄品种Syrah的疏水性氨基酸（345 g/kg）和支链氨基酸（162 g/kg）含量显著高于白葡萄品种Zalema，这与其后续功能特性差异密切相关。

生物活性特征

所有GSPEs均含224-287 mg GAE/g酚类物质，与蛋白形成复合物。Zalema品种展现最强抗氧化活性（1834 μmol TE/g），与其较高的Lys和Arg含量相关。这种天然抗氧化特性使其在功能性食品开发中具有独特优势。

功能特性解析

溶解度曲线显示典型"U型"特征：pH 3-4时溶解度最低（3-9%），pH 10时达峰值（80-100%）。Zalema品种在pH 10的溶解度（100%）显著高于Tempranillo（80%）。

乳化性能方面，碱性条件（pH 10）下Syrah品种EAI达92 m²/g，但Zalema在酸性范围（pH 4-6）表现更优。相反，Syrah的ESI稳定性（pH 5达62%）显著优于Zalema，这可能归因于其更高的疏水性氨基酸比例。

发泡能力在pH 7.5出现突变，Syrah和Tempranillo的FC达173%，而Zalema仅133%。水油保持能力测试显示Tempranillo的OAC（4.6 mL/g）显著优于其他品种，适合脂肪类食品应用。

这项发表于《LWT》的研究首次证实，温暖气候区葡萄籽蛋白具有与商业植物蛋白相当的功能特性，且品种差异显著影响其应用潜力。红葡萄品种在乳化稳定性和发泡性方面占优，而白葡萄品种在抗氧化活性上表现突出。研究不仅为葡萄酒副产物增值提供了技术路径，更为食品工业开发了兼具营养和功能特性的新型蛋白原料。未来研究需进一步解决酚类-蛋白相互作用对消化率的影响，并探索其在特定食品体系中的应用效果。