喷雾干燥前预热豌豆乳水相可降低豆腥味并提升模型豌豆乳粉的氧化稳定性

本研究针对植物基乳粉普遍存在的豆腥味和脂质氧化问题，创新性地采用60°C和95°C水相预热处理技术。通过分析豌豆蛋白结构变化（β-turn增加、β-sheet减少）和脂氧合酶（LOX）活性（降低50-58%），发现95°C预热能显著降低关键豆腥化合物（如hexanal、1-octen-3-ol）含量，并通过增强乳化活性指数（EAI）提升氧化稳定性。该研究为开发风味改良、货架期延长的豌豆乳粉提供了新策略。

　　

豌豆蛋白作为植物基食品的重要原料，近年来市场需求快速增长，但其特有的豆腥味和易氧化特性严重制约产品接受度。豆腥味主要源于脂氧合酶（LOX）催化不饱和脂肪酸氧化产生的醛类（如hexanal）、醇类（如1-octen-3-ol）等挥发性化合物，这些物质不仅影响风味，还会在储存过程中加速脂质氧化。尽管热处理被证实能改善蛋白功能特性，但关于其对豌豆乳粉风味和氧化稳定性的系统研究仍属空白。

针对这一科学问题，澳大利亚新南威尔士大学的Yanyan Lao团队在《Food Chemistry》发表研究，创新性地提出在喷雾干燥前对豌豆乳水相进行预热处理（60°C或95°C，15分钟）。通过综合运用微流体调制光谱（MMS）分析蛋白二级结构、SDS-PAGE检测聚合行为、GC-MS定量风味物质，并结合脂质氧化指标（PV、TBARS）监测，系统阐明了预热处理通过双重机制——蛋白结构重组与LOX部分失活——协同改善产品品质的作用规律。

关键技术方法包括：1）采用离心喷雾干燥（180°C入口/80°C出口温度）制备模型豌豆乳粉；2）通过MMS测定β-sheet、β-turn等二级结构变化；3）HS-SPME-GC-MS分析9种关键豆腥化合物；4）LOX活性测定采用234nm吸光度法；5）加速储存实验（40°C/22°C，6周）评估氧化稳定性。

【蛋白结构与乳化特性】

预热处理显著改变豌豆蛋白构象：60°C和95°C处理分别使β-turn增加12.3%/15.8%，β-sheet减少9.5%/14.2%（PPI体系）。非还原SDS-PAGE显示95°C处理引发显著二硫键交联聚合，而60°C主要导致非共价聚集。这些结构变化伴随表面疏水性（H_o）提升，使乳化活性指数（EAI）提高23-45%，但PPC样品的乳化稳定性（ESI）因碳水化合物干扰而降低。

【粉末物理特性】

95°C预热使粉末水分含量降至3.78%（PPC）和4.38%（PPI），显著低于对照组（6.60%/5.19%）。SEM显示预热处理减少颗粒桥接现象，尤其PPI基粉末因更高EAI（78.3-81.5 m²/g）呈现更均匀形态。

【风味与氧化稳定性】

GC-MS分析显示95°C预热使hexanal（主要豆腥成分）降低13-32%，1-octen-3-ol（蘑菇味）减少70-94%。LOX活性测定证实95°C处理使酶活降低50-58%。在40°C储存6周后，预热样品TBARS值始终低于对照组，其中95°C处理组氧化速率最慢，这与较低水分含量（<5%）和LOX残留活性（<15 U/g）直接相关。

该研究首次证实预热处理通过双重途径改善豌豆乳粉品质：1）蛋白结构展开与重组（β-turn增加、疏水基团暴露）减少风味物质结合位点；2）LOX部分失活抑制脂质氧化链式反应。特别值得注意的是，95°C处理在保留蛋白功能性的同时，使关键豆腥化合物降幅达30%以上，且TBARS值在加速储存中保持稳定。这些发现为植物基乳粉的工业化生产提供了重要参数优化依据，其"水相预热"的创新思路可扩展应用于其他豆类蛋白体系，对推动可持续食品开发具有实践指导意义。