pH循环-超声协同改性葵花籽蛋白：溶解性与功能特性提升机制及应用潜力

本研究通过pH循环与超声协同改性技术，显著提升葵花籽蛋白（SPI）溶解度至81.27%（增幅58.14%），并系统解析其结构演变机制（熔球态形成、粒径降至81.08 nm、ζ-电位升至-38.77 mV）。改性后SPI的起泡性（提升2.29倍）、乳化活性（6.23 m2/g）及持油性（5.52 g/g）均实现突破性改善，为植物蛋白在高端食品体系中的应用提供创新技术方案。

　　

Highlight

pH循环与超声协同处理通过诱导蛋白质结构的"聚集-解聚-重排"动态过程，使葵花籽蛋白溶解度突破性提升至81.27%，粒径减小至81.08 nm的同时ζ-电位显著增强（-38.77 mV），为功能特性优化奠定结构基础。

Sunflower seed protein solubility

不同改性处理下葵花籽蛋白（SPI）的溶解度（NSI）如图1所示。pH循环改性组（SPI-pH）和超声处理组（SPI-U）的NSI分别显著提升至74.10%和73.23%，而协同处理组（SPI-pH-U）进一步将NSI推高至81.27%，较未处理组（51.39%）实现58.14%的增幅。这种协同效应源于pH循环诱导的蛋白熔球态转变与超声空化作用的协同解聚效应。

Conclusion

本研究通过pH循环-超声协同改性技术成功提升了葵花籽蛋白（SPI）的功能特性，包括溶解度、乳化性、起泡性及持油能力。结构分析表明，该处理促使蛋白发生聚集-解聚-重排转变，暴露出更多发色团侧链，增强荧光强度，并显著改善系统稳定性。改性后蛋白的焓值变化（ΔH = 3.58 J/g）证实其结构稳定性增强，功能特性全面提升（起泡能力提升2.29倍，乳化稳定性达88.72%，持油能力增至5.52 g/g），展现出在高端食品体系中应用的巨大潜力。