引言
食品软材料，包括凝胶、乳液、浆料和可打印食品墨水，在结构化食品系统的设计和加工中得到广泛应用，如植物基食品、挤压产品和3D打印食品（Donley, Singh, Shetty, & Rogers, 2020; Lou et al., 2025）。它们的功能取决于类似固体的性质，这些性质有助于保持形状和形成质地，同时允许在加工或消费过程中发生足够的变形。在挤压、剪切、成型和口腔处理过程中，这些材料通常会经历很大的变形，在这种变形下，材料的反应可能会从可恢复的类似固体的变形逐渐转变为流动状或不可恢复的变形（Donley et al., 2020; Kamani, Donley, & Rogers, 2021）。这种转变与屈服密切相关，屈服是软材料的基本非线性流变行为（Keane, Nikoumanesh, Kamani, Rogers, & Poling-Skutvik, 2025）。因此，理解食品软材料不仅需要评估其小变形下的刚性或凝胶强度，还需要考虑其在大变形下的屈服行为和变形响应。
大豆蛋白分离物（SPI）因其丰富的供应、高营养价值以及良好的凝胶化特性而被广泛用于构建基于凝胶的结构化食品（Sui, Zhang, & Jiang, 2021）。然而，单独使用SPI凝胶通常需要进一步的网络调节来提高其机械稳定性和加工性能（Zhang, Jiang, & Sui, 2023）。多糖的加入是一种有效的策略，可以调节植物蛋白凝胶网络，因为蛋白质-多糖相互作用可以改善凝胶化行为、流变性能、保水能力和微观结构（Fontes-Candia, Díaz-Pi?ero, Vega-Gómez, Molina-Gilarranz, & Martínez-Sanz, 2025; Lu et al., 2025; Yang et al., 2024）。硒葡甘露聚糖（SG）是一种半乳甘露聚糖，具有很强的水合能力和增稠能力，这有助于促进蛋白质凝胶网络中的物理关联和链缠结。最近的研究表明，SG可以促进钙诱导的SPI凝胶网络的形成，而且通过参数如蛋白质预处理和凝固剂浓度可以调整所得结构（Yang et al., 2025; Yang et al., 2024）。这些发现为使用SG增强SPI凝胶网络提供了重要基础。同时，转谷氨酰胺酶（TGase）被广泛用于通过蛋白质分子之间的共价键形成来强化蛋白质凝胶网络（Paleekui et al., 2025）。尽管SG的加入和TGase诱导的交联都是强化蛋白质凝胶网络的有效方法，但SG增强的TGase诱导的SPI凝胶在大变形屈服过程中的行为仍不完全清楚。
对于软凝胶来说，屈服应力通常用于量化材料不能再承受变形而发生流动或不可恢复变形的应力水平（Donley et al., 2020; Kamani et al., 2021）。在基于凝胶的食品系统中，这一参数与加工稳定性、成型行为和形状保持密切相关。已经采用了多种流变方法，包括蠕变、稳态剪切、阶跃剪切速率、应力斜坡、应变幅值扫描和基于LAOS的应力分叉测试，来确定在不同加载条件和标准下的屈服应力（Dinkgreve, Paredes, Denn, & Bonn, 2016; Xu, Wang, Zhou, Yuan, & Zhang, 2024）。不同的方法得到的结果反映了方法上的差异以及屈服的渐进性质，材料在未屈服和屈服状态之间可能表现出一系列响应，而不仅仅是在一个点上发生变化（Donley et al., 2020）。因此，屈服应力分析应被视为一组互补的阈值指标，而不仅仅是一个确定的值。尽管如此，这些标准主要提供了检测到屈服的阈值信息，但并未解决材料在屈服过程中的响应演变。
大振幅振荡剪切（LAOS）分析通过探测软凝胶在受控振荡剪切下的应变依赖性非线性响应，为这一过程提供了有用的方法（Ewoldt, Hosoi, & McKinley, 2008; Hyun et al., 2011）。LAOS应变幅值扫描可以跟踪材料响应从线性粘弹性区域到渐进屈服的过程。Lissajous-Bowditch（L-B）曲线、切比雪夫系数以及应变硬化（）/剪切增稠（）因子可以量化这种转变过程中的波形失真和非线性弹性或粘性贡献（Zhang et al., 2026）。然而，这些参数主要捕捉了LAOS波形的整体非线性特征，对于每个振荡周期内局部粘弹性状态的变化提供的信息有限。Rogers及其同事提出的SPP框架将LAOS应力波形解释为一系列物理过程，从而提供了追踪粘弹性状态循环内演变的途径（Donley et al., 2020; Rogers, Park, & Lee, 2019）。通过解析瞬时参数，如瞬时储能模量（）、瞬时损耗模量（）、它们的比率（）和瞬时相位角（），SPP分析可以在单个振荡周期内追踪从初始可恢复响应到局部屈服、粘性耗散和部分恢复的循环内路径。因此，SPP分析通过将屈服的解释从临界阈值确定转变为对非线性粘弹性演变的应变和时间依赖性描述，补充了多标准屈服应力的确定。
在这项研究中，准备了TGase诱导的SPI-SG复合凝胶，以评估SG加入对凝胶网络性质、屈服行为和大变形下的非线性粘弹性演变的影响。首先通过稳态剪切、振荡流变、触变测试和多标准屈服应力分析评估了基本流变行为、触变恢复和屈服阈值。然后使用LAOS分析，包括L-B曲线、切比雪夫系数、因子和SPP衍生的瞬时参数，来解析屈服过程中的应变依赖性非线性响应和循环内的粘弹性演变。进一步进行了压缩测试和SEM观察，以将非线性流变行为与宏观压缩响应和凝胶网络结构联系起来。通过将基于阈值的屈服分析与循环内LAOS-SPP解释相结合，本研究旨在提供对植物蛋白-多糖凝胶更详细的流变理解，并支持开发具有可控变形行为的软食品材料。
