《Food Chemistry》：Modulation of walnut meal protein functionalities through low-temperature subcritical defatting: Insights into aggregation behavior and structural changes
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•亚临界脱脂通过抑制聚集作用将WMP的粒径减小了约20倍。•亚临界脱脂使WMP的溶解度增加了29%。•SBE脱脂减轻了WMP的氧化聚集并提高了其抗氧化活性。•HP脱脂改善了WMP的发泡和乳化性能。引言随着全球人口的增长和老龄化的加速，对膳食蛋白质的需求正在迅速增加。然而，目前的蛋
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亚临界脱脂通过抑制聚集作用将WMP的粒径减小了约20倍。
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亚临界脱脂使WMP的溶解度增加了29%。
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SBE脱脂减轻了WMP的氧化聚集并提高了其抗氧化活性。
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HP脱脂改善了WMP的发泡和乳化性能。
引言
随着全球人口的增长和老龄化的加速，对膳食蛋白质的需求正在迅速增加。然而，目前的蛋白质资源不足以满足未来的需求，这使得蛋白质短缺成为了一个紧迫的全球性挑战（Smith等人，2024年）。核桃粉是核桃油提取的副产品，含有大约40-45%的蛋白质，是一种有前景的植物来源蛋白质。WMP富含必需氨基酸，并具有多种生物活性，包括抗高血压、抗氧化和神经保护作用（Mu等人，2025年）。这些特性使其有望用于功能性食品和营养成分中。因此，在改善WMP的功能特性的同时保持其蛋白质结构对于提高蛋白质利用率和增加核桃副产品的价值至关重要。
脱脂是WMP制备中的关键预处理步骤。由于操作简单且成本低廉，高温压榨（HP）脱脂在工业上被广泛使用。在此过程中，高温和机械压缩促进了蛋白质的变性并促进了油脂的释放。这些条件也可能提升提取油的香气（Yang, He等人，2025年；Yang, Zhu等人，2025年）。然而，高温和氧气的作用也可能加速脂质的氧化，导致某些生物活性化合物的降解（Xiong等人，2025年）。此外，该过程中施加的高温和高压可能会引起蛋白质的构象变化，从而改变其理化和功能特性。这些效应受蛋白质结构改变化程度的控制。适度的热处理和压力处理可以通过促进蛋白质 unfolding 来改善某些功能特性，尤其是乳化和发泡性能（Wang, Wang, Wen等人，2023年；Wang, Wang, Zhang等人，2023年；Yang, Zhu等人，2025年）。因此，通过HP脱脂获得的WMP可能具有独特的功能特性。
近年来，温和的脱脂技术因能够最小化热处理对油质量和蛋白质结构的不利影响而受到越来越多的关注。这些方法包括冷压、有机溶剂提取、超临界CO?提取和亚临界丁烷提取（SBE）（Ma等人，2023年）。其中，超临界CO?提取和SBE已成为有前景的低温油提取技术。它们在无溶剂残留的情况下提供高提取效率，同时保持生物活性化合物和提取油的抗氧化稳定性（Yang, He等人，2025年；Yang, Zhu等人，2025年）。然而，超临界CO?提取所需的高操作压力、设备投资和加工成本限制了其工业应用（Gu等人，2025年）。相比之下，SBE在相对温和的温度和压力条件下使用低沸点溶剂进行操作，从而实现高效油提取，能耗更低且更具可持续性（Gu等人，2025年）。此外，其在核桃、芝麻籽和山茶籽上的成功工业应用突显了其实际潜力（Ma等人，2023年；Zhang等人，2024年；Yang, He等人，2025年）。
不同的脱脂条件会显著影响植物蛋白质的结构和功能特性。高温脱脂可能会促进蛋白质氧化和二硫键的形成，导致粒径增大和溶解度降低，同时增强乳液的稳定性（Paterne等人，2023年）。如冷压和SBE等低温方法有助于保持蛋白质的构象，并可能改善功能特性，包括溶解度和乳化能力（Li等人，2025年；Zhao等人，2021年）。然而，关于不同脱脂方法对蛋白质多尺度结构及其相关功能特性的影响的研究仍有限，特别是对于WMP而言。此外，HP脱脂和低温SBE脱脂对WMP的结构、功能特性和生物活性的影响尚未进行系统比较。
因此，本研究调查了低温SBE和HP对从相应核桃粉中提取的WMP的氨基酸组成、理化性质、多尺度结构和功能特性的影响。此外，它还探讨了脱脂引起的结构变化与功能特性之间的关系，并阐明了这些变化背后的机制。还评估了SBE在最小化热诱导结构改变和促进WMP高价值利用方面的潜力。这些发现为WMP的定向开发和利用提供了科学依据。
章节片段
材料
去壳并干燥的核桃仁（Juglans regia L. cv. Wen 185）来自中国新疆的阿克苏。溴化钾（光谱级）、5,5′-二硫代（2-硝基苯甲酸）（DTNB）和1,1-二苯基-2-吡啶基肼（DPPH）均为分析级。本研究中使用的所有其他化学品均购自中国国家医药有限公司（上海），均为分析级。
脱脂方法
低温亚临界丁烷提取（SBE）：去壳并干燥的核桃仁...
脱脂方法对WMP氨基酸组成的影响
与SBE-WMP相比，HP-WMP的总氨基酸含量显著更高（p > 0.05）（表1）。HP-WMP还含有更高水平的Glu和Arg（p < 0.05），这两者共同导致了其总氨基酸含量的增加。先前的研究表明，Glu含量的增加可能与热诱导的蛋白质氧化以及氨基-羰基反应产物与Lys之间的相互作用有关（Kheto等人，2025年）。因此，HP过程中的氧化反应和相关修饰...
结论
不同的脱脂方法会导致WMP发生不同的结构变化，从而赋予其不同的功能特性。HP-WMP表现出更展开的构象、更大的分子灵活性和更高的表面疏水性，这有利于发泡和乳化等界面功能。然而，其更高的蛋白质聚集性和氧化程度导致溶解度降低和体外抗氧化活性减弱。相比之下，SBE脱脂保持了相对有序的结构...
CRediT作者贡献声明
Jiachi Duan：撰写 – 原稿起草，研究。Ni Han：资源，研究。Fu Cai：方法学。Huaide Xu：监督，资源。Jun Wang：撰写 – 审阅与编辑，监督，资源。
Su等人，2025年
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Jun Wang报告称获得了中国国家重点研发计划的财政支持。如果有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了中国国家重点研发计划（编号：2023YFD2201303-1）的支持。作者还感谢西北农林科技大学食品科学与工程学院提供的仪器共享平台在FT-IR分析（Yayun Hu）和粒径分析（Cuicui Ma）方面的协助，同时感谢中国杨凌西北农林科技大学生命科学研究核心服务部的Xiaorui Liu在CLSM分析方面的帮助。
Jiachi Duan|Ni Han|Fu Cai|Huaide Xu|Jun Wang
