《Food Hydrocolloids》：Pulsed electric field pretreatment modulates heat-induced rheological properties of plant-based milks through protein conformational changes
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脉冲电场（Pulsed Electric Field，PEF）预处理促进了植物基乳基质在温和加热条件下的结构化。蛋白质对PEF的结构响应高度依赖于植物基质。PEF诱导的构象重排增强了黏度。通过PEF辅助的温和结构化实现了弱凝胶（weak gel）行为。PEF代
脉冲电场（Pulsed Electric Field，PEF）预处理促进了植物基乳基质在温和加热条件下的结构化。蛋白质对PEF的结构响应高度依赖于植物基质。PEF诱导的构象重排增强了黏度。通过PEF辅助的温和结构化实现了弱凝胶（weak gel）行为。PEF代表了一种用于构建植物基蛋白质配料的有前景的物理加工工具。
研究背景方面，植物基食品行业快速扩张，植物基酸奶、奶酪、甜点、涂抹酱及肉制品替代品等产品需要能够持水、稳定分散相并赋予理想流变与感官特性的蛋白质网络。然而植物蛋白的凝胶与结构化行为与动物蛋白差异显著，依赖高温热处理又会引发过度聚集、相分离、异味及营养损失。已有研究多使用纯化蛋白或简化模型体系，难以反映蛋白质与脂质、碳水化合物、纤维、矿物质等共存的真实多组分食品基质。因此，研究人员以腰果、杏仁和花生植物基乳为对象，考察PEF作为物理预处理能否在70 °C温和加热下促进蛋白质结构化，并解析基质组成对结构、分子、微观结构与流变响应的影响。
作者为开展研究用到的主要关键技术方法包括：以巴西零售市场购买的腰果（Anacardium occidentale）、去皮杏仁（Prunus dulcis）和无皮花生（Arachis hypogaea）为原料制备植物基乳；通过预处理热结构化测试确定70 °C、3 min的温和热处理（Thermal Structuration Process，TSP）；使用矩形平行不锈钢电极腔体的PEF发生器进行预处理，优化场强、脉冲数、频率与比能量（Specific Energy）后选定3 kV/cm、100 Hz、2000脉冲、脉宽与间隔100 μs条件；随后采用圆二色光谱（Circular Dichroism，CD）、内源荧光、傅里叶变换红外光谱（Fourier-Transform Infrared，FT-IR）、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、可溶蛋白测定、脂肪氧合酶（Lipoxygenase，LOX）残活测定、光学显微镜、共聚焦激光扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy，CLSM）及旋转流变仪进行结构与流变表征。
研究结果如下。
3.1 腰果乳热结构化与PEF预处理条件选择：通过不同温度外观与PEF变量筛选，研究人员发现70 °C单独处理不足以引起明显结构化，而较高强度PEF预处理后接70 °C加热可提高抗流动性并形成类凝胶状态，由此选定后续跨基质转移的PEF条件。
3.2 PEF辅助热结构化对蛋白质结构的影响：CD显示PEF+TSP使腰果乳近210 nm负峰消失，杏仁乳α-螺旋（α-helix）丧失并反平行β-折叠（antiparallel β-sheet）显著增加，花生乳α-helix下降且平行与反平行β-sheet重新分布；内源荧光表明腰果乳三级结构变化最明显，芳香族残基与疏水区暴露增强；FT-IR中酰胺I带（amide I）强度变化及脂质相关C=O、C–H带减弱，说明蛋白与脂质分子环境均被改变。
3.3 对蛋白质组成与溶解度的影响：SDS-PAGE中腰果谱图基本不变，杏仁出现近100 kDa及低于50 kDa条带，花生近100 kDa带消失并出现约150 kDa条带；溶解度上腰果无显著变化，杏仁由73%降至35%，花生由74%降至61%，说明PEF+TSP促进部分蛋白分子间缔合与难溶组装，但腰果以分子内重排为主。
3.4 对脂肪氧合酶活性的影响：TSP与PEF+TSP均降低LOX活性，残活分别为腰果31%、杏仁58%、花生65%；PEF未进一步显著增强灭活，提示温和条件主要灭活热敏感同工酶。
3.5 植物基乳微观结构：光学显微镜显示 untreated 与 TSP 样品呈油滴分散乳状液，PEF+TSP 样品出现聚集体与堆积区，杏仁聚集最明显；CLSM 用 FITC 标记蛋白-rich聚集体，证实绿色荧光区域主要来自蛋白质富集结构。
3.6 流变行为：PEF+TSP提高所有基质黏度，杏仁增幅最大；频率扫描中储存模量（Storage Modulus，G’）高于损耗模量（Loss Modulus，G”），呈弱凝胶样行为。腰果G’在0.1–100 rad s-1几乎全程高于G”，黏弹性网络最稳；杏仁与花生低频弹性占优但随频率升高而减弱。
讨论部分总结：研究人员指出PEF并非产生通用构象路径，而是引发基质特异性重排；CD、荧光、FT-IR、SDS-PAGE、溶解度、微观结构与流变结果互为印证，说明蛋白自身稳定性、储存蛋白类型及与脂质/碳水化合物/矿物相互作用共同决定结构化效果。比能量为基于电气参数计算值，不代表样品净吸收能；CD定量应主要用于同基质内处理间比较。该工作证明PEF可作为低热处理负荷下调控植物蛋白配料结构化的物理工具，对多组分植物基乳产品开发具有方法学意义。
结论部分翻译：脉冲电场（PEF）预处理促进了植物基乳基质在温和加热下的结构化；蛋白质对PEF的结构响应强烈依赖于植物基质；PEF诱导的构象重排增强了黏度；通过PEF辅助温和结构化实现了弱凝胶样行为；PEF代表了一种用于构建植物基蛋白质配料的有前景的物理工具。
