《Food Research International》：Protective effects of scallop mantle protein peptides on the freeze-thaw stability and antioxidant properties of frozen dough and steamed bread
编辑推荐：
•SMPP-4具有出色的防冻和抗氧化功效。•SMPP-4能够抑制冷冻面团中的水分迁移。•SMPP-4能在冷冻面团中保持丰富的二硫键，同时维持面筋网络的完整性。•SMPP-4提升了冷冻面团的耐热性。•SMPP-4有助于优化蒸面包的颜色、比容、弹性及回弹性能。引言蒸面包作为一种传统的
- •
SMPP-4具有出色的防冻和抗氧化功效。
- •
SMPP-4能够抑制冷冻面团中的水分迁移。
- •
SMPP-4能在冷冻面团中保持丰富的二硫键，同时维持面筋网络的完整性。
- •
SMPP-4提升了冷冻面团的耐热性。
- •
SMPP-4有助于优化蒸面包的颜色、比容、弹性及回弹性能。
引言
蒸面包作为一种传统的中国发酵主食，深受消费者喜爱（Han等人，2026）。然而，传统手工制作方式往往劳动强度大，且容易氧化变质，这限制了其满足现代消费者对营养品质和便捷性更高要求的潜力（Li等人，2024）。为应对这一行业挑战，冷冻面团技术通过实现连续化工业加工、按需制备以及保持新鲜度，改变了蒸面包的生产与消费模式，推动了产业升级。不过，在生产、储存和运输过程中的温度变化会导致冷冻面团经历多次冻融循环，进而加速其质量下降（Zheng等人，2025）。这种质量下降主要体现在两个方面：其一，冰晶的形成、融化及再结晶过程反复发生，使得冰晶比最初形成的更大且更不规则（Chen等人，2026）。这些因素会破坏面团结构，导致水分迁移，损害面筋网络，并降低酵母的活性；其二，冰晶造成的结构损伤会加速蛋白质和脂质中的氧化反应，产生不良风味物质，进一步影响产品的感官品质和营养价值（Chen等人，2026）。
为减少冻融循环带来的质量损失和氧化恶化，添加商业用防冻剂已成为一种常见的工业手段。食品领域常用的防冻剂包括蔗糖、山梨醇、磷酸盐以及合成抗氧化剂。其中，含4%蔗糖和4%山梨醇的配方因成本较低且防护效果可靠而被视为常规选择（Chen等人，2022）。但这类添加剂的高糖分和高热量含量并不符合现代健康饮食中低糖低脂的要求。对于患有肥胖症或糖尿病等代谢性疾病的人群而言，这类添加剂还会带来严重的健康风险（Chen等人，2026）。因此，研究人员近期开始探索其他替代策略，比如在冷冻面团中添加多糖、寡糖、蛋白质、生物活性肽、水凝胶和乳化剂等。例如，Hui等人（2026）发现，富含酚类的过热蒸汽稳定米糠能够改善冷冻面团的理化性质，提升蒸面包的抗氧化能力及整体品质。不过，酚类物质本身的色素特性可能会影响消费者的接受度。Liu等人（2025）则发现，在冷冻混合谷物面团中添加低聚果糖虽能抑制冰晶再结晶并改善发酵效果，但会增加面团的甜度和热量摄入。相比之下，生物活性肽因其易于消化吸收、生物利用度高、抗原性低以及具备更好的营养价值而越来越受到关注（Li等人，2024）。
生物活性肽是短链蛋白质片段，通常由2至20个氨基酸残基组成（Luti等人，2020）。肽的生物活性在很大程度上取决于其氨基酸序列、分子量、疏水性分布以及三维构象（Lu等人，2019）。肽链上的多种功能基团和氨基酸侧链直接决定了其功能特性（Zhi等人，2022）。研究表明，酸性、芳香族和疏水性氨基酸有助于提升抗氧化能力（Zhi等人，2022），而极性和亲水性氨基酸则在调控冰晶形成方面起着重要作用（Zhu等人，2024）。由此可见，生物活性肽的功能效果在很大程度上依赖于原料来源，而蛋白质基质的特性也会显著影响所获肽类的最终功能表现（Sanchez & Vázquez，2017）。众多研究都证明了生物活性肽在冷冻面团应用中的潜力。例如，G. Zhang、Guo等人（2024）证实，南极磷虾肽能够抑制冰晶生长并稳定面筋网络，从而为冷冻面团提供优异的防冻保护作用。Li等人（2024）则报告称，鱼皮胶原蛋白肽能够显著提升用冷冻面团制作的蒸面包的抗氧化能力和品质。
扇贝是一种全球范围内广泛养殖的双壳类软体动物，为其相关的水产养殖和加工业带来了巨大经济价值（Ding等人，2022）。扇贝加工过程中产生的主要副产品是扇贝外套膜，这是一种位于软体动物身体边缘的带状软组织，约占整个扇贝湿重的10%（Ding等人，2022）。目前，这部分物质大多被丢弃，导致资源利用效率较低（Ding等人，2021）。实际上，扇贝外套膜富含肌原纤维蛋白和胶原蛋白，这种独特的复合蛋白结构使其拥有多样化的氨基酸组成，因此成为制备多功能生物活性肽的理想原料（Liu等人，2024；Xuan Ri等人，2007）。与传统的畜禽源胶原蛋白相比，扇贝来源的肽类抗原性较低，生物相容性好，且不存在宗教或饮食方面的限制，因此在食品领域具有更广阔的应用前景和更高的食用安全性（Teng等人，2023）。先前的研究已经证实，扇贝外套膜蛋白的酶解产物富含疏水性和芳香族氨基酸，其中甘氨酸的比例尤其高，而且低分子量肽段在开发天然抗氧化剂和防冻功能成分方面具有很大潜力（Dvoretsky等人，2024；Zhi等人，2022）。尽管具有这些显著优势，但目前的研究尚未系统探讨扇贝外套膜衍生肽类在防冻和抗氧化方面的双重功能潜力。相关理化性质以及热滞回效应仍不明确，这类肽在冷冻体系中的防冻机制也尚未被阐明。针对上述研究空白，本研究旨在提高扇贝加工副产品的附加值，为冷冻面团蒸制食品行业开发一种安全、天然且具有创新性的功能保护剂。
本研究以扇贝外套膜蛋白为原料，通过酶解法制备出一种新型多功能肽段（SMPP-4，分子量＜1 kDa），该肽段兼具防冻和抗氧化功能。研究分析了SMPP-4的理化性质、体外抗氧化能力以及热滞回效应。此外，还评估了SMPP-4对冷冻面团的防冻效果，重点考察了水分分布、流变学性质、分子间相互作用以及热稳定性等方面。最后，研究了SMPP-4对用冷冻面团制作的蒸面包的外观、质地、色泽以及抗氧化能力的影响。
章节要点
材料与试剂
扇贝购自中国福州的永辉超市。小麦粉（蛋白质含量为10.81%，水分含量为12.35%，灰分含量为0.41%）来自五得利面粉集团有限公司。酵母由安琪酵母股份有限公司提供。用于扇贝外套膜蛋白酶解的五种商业蛋白酶包括菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和Flavourzyme（北京索莱宝公司），以及碱性蛋白酶和中性蛋白酶（上海源恩公司）。所有检测试剂盒均来自
蛋白酶筛选与酶解条件优化
为了降解扇贝外套膜蛋白，研究人员对五种常见蛋白酶（菠萝蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、Flavourzyme）进行了对比测试，筛选结果如图S1所示。经过对降解效率、肽含量以及羟基自由基清除能力的综合评估，最终选择Flavourzyme作为最佳酶种。单因素实验及响应面法优化的相关结果分别展示在图S1和图S2中。实验所涉及的因子包括
结论
在本研究中，从扇贝外套膜中提取蛋白质后，通过酶解结合超滤技术获得了四种分子量不同的肽段。研究人员对这些肽段的理化特性及生物活性进行了系统分析，最终确定了具有良好抗氧化和防冻功能的SMPP-4（分子量＜1 kDa）。经过五次冻融循环后，SMPP-4在冷冻面团中的应用效果依然优异
CRediT作者贡献说明
Wei Li：论文撰写——初稿撰写、正式分析、数据整理、概念构思。Aohan Feng：资源获取、项目管理、方法设计、实验实施。Qiankun Liu：软件应用、资源获取、项目管理。Xinye Zheng：图表制作、项目管理、方法设计。Qianqian Hu：图表制作、结果验证、研究监督。Ying Chen：资源获取、项目管理、实验实施。Shaoxiao Zeng：资源获取、方法设计、实验实施。Siqi Yang：论文撰写——初稿撰写，
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了福建农林大学技术创新专项基金的支持（编号：KFB24089）。
魏李|冯傲涵|刘乾坤|郑新叶|胡倩倩|陈颖|曾少晓|杨思琪|郑宝东|陈浩然
