提高核桃蛋白的溶解度和乳化性能：pH值调节与超声波处理及高压均质化联合应用的协同效应

《Food and Bioprocess Technology》：Enhancing Solubility and Emulsifying Properties of Walnut Protein: The Synergistic Effects of pH-Shift Combined with Ultrasonication and High-Pressure Homogenization

　　

摘要

核桃蛋白（WP）含有超过70%的谷蛋白，容易形成紧密的聚集体，从而导致溶解度低和乳化性能差，严重限制了其在工业中的应用。为了解决这些限制，本研究开发了一种新型的协同策略，通过改变pH值结合超声处理和高压均质化（HUPST）来改性核桃蛋白。结构表征表明，HUPST有效地促进了核桃蛋白的重新排列和 unfolding。经过HUPST改性后，核桃蛋白的溶解度和乳化活性分别提高了1.90倍和1.52倍。此外，与仅通过改变pH值结合超声处理（UPST）的组相比，HUPST组的粒径分布更加均匀，其乳液稳定性达到了UPST组的1.59倍，这表明引入高压均质化可以进一步增强超声处理对核桃蛋白功能特性的有益效果。同时，相关性分析显示蛋白质溶解度和乳化能力与其二级和三级结构之间存在显著的相关性，而主成分分析进一步证明了结构和功能特性的协调变化，并证实了HUPST在调控核桃蛋白结构-功能关系方面的有效性。这些发现为核桃蛋白的有效改性和高值利用提供了一种有前景、可行且实用的策略。

图形摘要

核桃蛋白（WP）含有超过70%的谷蛋白，容易形成紧密的聚集体，从而导致溶解度低和乳化性能差，严重限制了其在工业中的应用。为了解决这些限制，本研究开发了一种新型的协同策略，通过改变pH值结合超声处理和高压均质化（HUPST）来改性核桃蛋白。结构表征表明，HUPST有效地促进了核桃蛋白的重新排列和 unfolding。经过HUPST改性后，核桃蛋白的溶解度和乳化活性分别提高了1.90倍和1.52倍。此外，与仅通过改变pH值结合超声处理（UPST）的组相比，HUPST组的粒径分布更加均匀，其乳液稳定性达到了UPST组的1.59倍，这表明引入高压均质化可以进一步增强超声处理对核桃蛋白功能特性的有益效果。同时，相关性分析显示蛋白质溶解度和乳化能力与其二级和三级结构之间存在显著的相关性，而主成分分析进一步证明了结构和功能特性的协调变化，并证实了HUPST在调控核桃蛋白结构-功能关系方面的有效性。这些发现为核桃蛋白的有效改性和高值利用提供了一种有前景、可行且实用的策略。

图形摘要