《Food Chemistry》：Fabrication of a high internal phase emulsion stabilized with
Pleurotus eryngii protein modified by ultra-high pressure combined with glutamine transaminase treatment as a potential fat substitute in pork patty formulations
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摘要植物蛋白稳定的高内相皮克林乳液（HIPEs）是一种在肉制品中替代动物脂肪的有前景的策略，但其性能关键取决于蛋白质的改性。本研究采用超高压辅助转谷氨酰胺酶（TG）交联对大球菇（Pleurotus eryngii）蛋白（PEP）进行改性。该处理显著提高了PEP的乳化活性，诱导
摘要
植物蛋白稳定的高内相皮克林乳液（HIPEs）是一种在肉制品中替代动物脂肪的有前景的策略，但其性能关键取决于蛋白质的改性。本研究采用超高压辅助转谷氨酰胺酶（TG）交联对大球菇（Pleurotus eryngii）蛋白（PEP）进行改性。该处理显著提高了PEP的乳化活性，诱导了二级结构重排，增加了表面疏水性，并减小了其粒径。改性后的PEP成功稳定了高内相皮克林乳液（HIPE，油相75%，蛋白质4%），该乳液表现出类凝胶网络、优异的稳定性以及1.72 μm的平均液滴尺寸。在肉饼中，用该HIPE替代50%的动物脂肪后，烹饪损失和脂肪渗出分别降低了22.7%和27.2%，同时改善了质构、流变特性和感官接受度。本研究证明，改性PEP稳定的HIPEs可作为高性能脂肪模拟物，为开发具有降低饱和脂肪含量和改善技术特性的更健康肉制品提供了一种实用且可规模化的方法。
引言
传统加工肉制品中的动物脂肪含量通常在20%至30%之间，且这些产品通常含有高水平的胆固醇。过量摄入会促进心血管疾病、癌症、炎症性疾病和自身免疫性疾病的发病率（Oh等，2019）。因此，减少肉制品中动物脂肪的摄入量是必要的。然而，简单地减少动物脂肪的用量会导致加工肉制品出现不良的质量变化，包括风味减弱、硬度增加、口感粗糙和多汁性降低（Keeton，1994）。为了改善肉制品的质量，脂肪替代策略越来越受到关注。
乳液是由两种或多种互不相溶的液体组成的分散体系，其中分散相均匀分布在连续相中，并由界面层将其隔开。当乳液中内相的体积分数超过液滴的紧密堆积极限（约74%）时，该乳液被归类为高内相乳液（HIPE）。在这种情况下，乳液具有良好的自支撑能力（Bago Rodriguez & Binks，2022）。HIPEs可将液态油转化为具有良好粘弹性的半固态脂肪，形成类似于脂肪晶体的网络结构，在脂肪替代方面具有广阔的应用前景。例如，此前的一项研究用富含肉桂精油的HIPEs部分替代了蛋糕中的黄油，结果表明其能有效抑制霉菌生长、提高蛋糕品质并延长保质期（Feng等，2020）。它可以作为肉制品中的脂肪替代品，从而减少消费者对饱和脂肪的摄入并减轻相关的亚健康风险。
大球菇（Pleurotus eryngii）已被公认为一种具有药食两用价值的珍稀食用菌（Barh等，2019）。大球菇蛋白（PEP）占其组成的12.4%–35%。PEP的分子量相对较低，分子量在10至50 kDa和50至100 kDa范围内的蛋白质组分表现出强抗氧化活性（Hu等，2017）。选择PEP是因为其在溶解性和乳化活性方面优于大豆蛋白和豌豆蛋白，具有天然生物活性，且作为脂肪替代品，其在超高压辅助TG改性和HIPE形成方面的研究尚不充分（Qian等，2025）。然而，天然状态下的蛋白质可能并不一定具有最优的营养和功能特性。物理、化学和酶法改性通常被用于对蛋白质进行工程化改造。谷氨酰胺转氨酶（TG）是一种利用谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基团作为酰基供体催化酰基转移的酶，形成分子内和分子间的ε-(γ-Glu)-Lys多肽键（Τζηκα?）& Αμβροσιαδη?，2005）。据报道，许多食品蛋白，如大豆蛋白、酪蛋白、马铃薯蛋白和小麦面筋蛋白，可以被TG催化以改善其热稳定性和乳化性能（Matsumiya & Murray，2016）。超高压（UHP）技术通过压缩周围的水对材料施加高压，并将压力均匀且快速地传递至整个产品中（Wang等，2022）。它主要关注两个方面：对食品进行杀菌和灭活酶以实现食品保藏，以及对食品中的脂质、多糖和蛋白质进行改性研究（Xu等，2024）。尽管UHP在蛋白质改性方面已被广泛研究（Liu, Lin等，2022），但关于其协同酶交联处理对PEP功能和结构特性影响的研究尚少。具体而言，目前还没有研究系统评估超高压辅助TG交联改性PEP，也未将由此产生的HIPE作为肉饼中的脂肪替代品进行测试。因此，本工作的新颖性在于填补这些空白——考察联合改性策略对PEP乳化性能的影响、PEP稳定HIPEs的形成与稳定性，以及其作为肉饼中动物脂肪替代品的表现。因此，本研究旨在利用超高压联合TG酶改性PEP。随后，以改性后的PEP作为稳定剂制备HIPEs。在完成表征和功能性质分析后，将该乳液作为脂肪替代品添加到肉饼中，以评估其替代脂肪的效力及其对产品特性的影响。本研究具有重要意义，因为它不仅为蘑菇蛋白开发了新的应用，也为生产降低动物脂肪含量的更健康肉制品提供了实用策略。
部分节选
材料
大球菇（Pleurotus eryngii）粉由山西农业大学食用菌中心提供。大豆油、猪里脊肉和猪背膘肉购自当地超市（中国太原古交）。TG酶（1000 U/g）、BCA试剂盒、牛血清蛋白标准样品、模拟唾液、模拟胃液、模拟小肠液和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）购自北京索莱宝科技有限公司。其他所有试剂均为
理化性质与相互作用分析
如图1A所示，与对照组相比，UHP处理蛋白的平均粒径显著降低（P < 0.05），这可能是由于UHP下有序蛋白质结构的破坏以及UHP处理引发的强烈剪切力，导致蛋白质分子随机断裂和去聚合（Wang等，2013）。这进一步导致小分子颗粒状蛋白的形成并降低了平均粒径。随后
结论
本研究采用超高压联合TG酶对PEP进行了改性。在完成表征和功能性质分析后，成功利用UHP-TG改性PEP作为稳定剂制备了HIPEs。随后，将该HIPEs应用于替代肉饼中的猪背膘脂肪。研究结果表明，UHP-TG复合改性增强了PEP的乳化活性。该改性还诱导了PEP二级和三级结构的变化。同时，表面
CRediT作者贡献声明
李佳辉：调查、数据整理、概念设计。王一然：撰写——初稿、监督指导。欧素萍：调查。杨延秀：方法学、形式分析。云霄君：验证、方法学。曹金玲：软件。江一鸣：方法学、概念设计。程飞儿：监督指导、概念设计。赵文飞：监督指导、方法学。李勇：资源、方法学。赵丽：撰写——初稿、方法学。冯翠萍：可视化、资源，
伦理声明
感官评价伦理合规性：山西农业大学食品科学与工程学院虽未设立正式的机构人类伦理委员会，但本感官评价研究严格遵循《赫尔辛基宣言》中规定的伦理标准。参与完全自愿。所有参与者在参与前均提供了书面知情同意书。该同意过程明确说明了：研究性质（评估猪肉
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
本项目得到了山西省现代农业产业技术体系建设项目（2024CYJSTX09-02）；山西省科技重大专项揭榜挂帅项目（202301140601015）；山西省科技成果转化引导项目（202304021301055）的资助。
Jiahui Li|Yiran Wang|Suping Ou|Yanxiu Yang|Shaojun Yun|Jinling Cao|Yiming Jiang|Feier Cheng|Wenfei Zhao|Yong Li|Li Zhao|Cuiping Feng
