豌豆分离蛋白与爱玉子果胶复合凝胶的自发凝胶行为、微观结构及形成机制研究

本文创新性地揭示了爱玉子果胶(JFSP)与豌豆分离蛋白(PPI)通过自发凝胶作用构建植物蛋白-多糖复合凝胶的机制。研究发现当JFSP浓度>0.1%(w/v)时，可与3.8%(w/v)PPI协同形成自支撑凝胶，其三维网络结构由疏水相互作用(焓变1676 kJ/mol)驱动，最高持水力达99.75±0.07%，为绿色食品加工提供了新思路。

　　

Highlight

本研究成功制备了具有自凝胶特性的PPI-JFSP复合凝胶，并揭示了其凝胶结构与形成机制。结果表明，在适当浓度下，JFSP和PPI无需外部诱导条件即可自发形成凝胶。与传统需要加热、pH调节或离子诱导的复合凝胶系统相比，该复合凝胶展现出更优异的性能调控潜力。

Discussion

本研究系统探讨了PPI-JFSP复合体系的凝胶行为与机制。发现当JFSP浓度达0.2%(w/v)、PPI浓度3.8%(w/v)时即可形成自凝胶，且随着JFSP浓度增加，凝胶强度和持水力显著提升。复合凝胶呈现典型的"填料型"三维网络结构，其中PPI聚集体填充在由JFSP分子间及其与PPI相互作用构建的网络骨架中。等温滴定量热(ITC)证实疏水相互作用是主要驱动力，其焓变为1676 kJ/mol，熵变44.87 kJ/mol。这种自发凝胶机制为开发新型植物基食品提供了重要理论支撑。

Conclusion

综上所述，本研究阐明了PPI-JFSP复合体系的自发凝胶行为及其分子机制。通过多尺度表征技术，证实该体系能在温和条件下形成具有可调控力学性能和优异持水性的复合凝胶。研究成果不仅拓展了植物蛋白-多糖相互作用理论，更为设计绿色可持续的食品凝胶材料提供了新策略。