异源类淀粉样纤维稳定的皮克林乳液：蛤蜊鱼糜凝胶的新型品质改良剂

《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Heterologous amyloid-like fibril-stabilized Pickering emulsions: a novel quality improver for clam surimi gels

　　

摘要

本研究采用南瓜籽蛋白（PSP）和藜麦蛋白（QP）通过酸-热诱导制备不同混合比例的异源淀粉样类纤维，并将所得纤维进一步应用于稳定Pickering乳液。系统研究了这些乳液对蛤蜊肉糜凝胶品质的改善效果及调控机制，并表征了淀粉样类纤维的结构特性、乳液的界面性质以及复合凝胶的理化性质。结果表明，24小时的酸-热处理有效促进了蛋白质的构象转变，使其向富含β-折叠的结构转变，并诱导了淀粉样类纤维的形成。此外，PSP/QP比例显著影响了纤维的组装行为和乳液的界面性质。在所有配方中，PQ1:4-P乳液表现出最佳的综合性能，具有优异的界面稳定性和液滴组织结构。当将其掺入蛤蜊肉糜中时，由淀粉样类纤维稳定的Pickering乳液显著降低了蒸煮损失，并与对照组相比改善了凝胶质地和水分布情况。值得注意的是，PQ1:4-P产生了最低的蒸煮损失和最高的不可动水比例，表明它有效增强了蛋白质-水相互作用，促进了更致密和更稳定的凝胶网络的形成。此外，乳液体系能够抑制蛤蜊鱼糜凝胶中不良鱼腥挥发物的释放。这些发现表明，由异源淀粉样类纤维稳定的Pickering乳液可作为蛤蜊凝胶的有效品质改良剂，为植物蛋白在水产品加工中的高值化利用提供了一种新颖的绿色策略。

引言

在食品蛋白质加工领域，单一蛋白质由于其致密的天然结构、单一的功能特性以及在溶解性、乳化性和热稳定性等关键加工特性上的明显不足，难以满足复杂食品系统的加工需求（D. Kong等，2026）。异源蛋白复合策略是一种将两种或多种来源不同、性质互补的蛋白质通过分子间蛋白质相互作用（如疏水相互作用、氢键、二硫键）结合形成新型蛋白质体系的技术（Yan等，2023）。与单一蛋白质相比，异源复合蛋白质在营养组分和功能特性上实现了协同互补，不仅弥补了单一蛋白质的营养缺陷，还显著优化了其加工特性，从而提高了其在食品系统中的适应性和应用价值。此外，蛋白质修饰是进一步优化蛋白质功能并扩展其应用场景的核心技术（Nikbakht Nasrabadi, Sedaghat Doost, & Mezzenga, 2021）。其中，酸-热诱导是一种简单、高效、绿色且安全的修饰方法，可通过控制pH值和热处理诱导蛋白质分子的构象转变，从而提高其功能特性（Lux等，2023）。

淀粉样类纤维是在酸-热诱导条件下形成的富含β-折叠结构的纳米级纤维状蛋白聚集体。在食品蛋白质体系中，这类纤维通常通过其纤维状形态、增强的ThT荧光以及富含β-折叠的二级结构来鉴定（T. Li等，2023），其形成过程与蛋白质的构象转变和自组装行为密切相关（S. Wang等，2025）。这主要归因于蛋白质内在的分子内氢键断裂、疏水基团暴露以及随后的分子构象展开和伸展；蛋白质片段随后通过β-折叠结构进行定向聚集并逐步自组装，最终形成高度有序的淀粉样类纤维（Mykolenko, Soon, & Mezzenga, 2024）。作为功能性蛋白质聚集体，淀粉样类纤维具有高纵横比、紧密的分子堆积、高的机械强度和良好的结构稳定性（J. Zhao等，2025）。在功能方面，它们表现出优异的生物相容性、可降解性和界面吸附能力，能够有效降低油水界面张力（Zhao等，2024）。这些纤维通常表现出有利于乳液形成和稳定的良好界面活性（J. Zhou等，2021）。由于蛋白质展开和纤维化后疏水基团和亲水基团共存和空间再分布，淀粉样类纤维可表现出两亲性特征并在油水界面有效吸附（Song等，2026）。从Pickering稳定的角度来看，颗粒的润湿性是控制界面锚定的关键因素；一般而言，三相接触角接近90°表明对油和水具有更平衡的亲和力，有利于在界面形成强且准不可逆的吸附，从而增强乳液稳定性（Hua等，2026）。此外，其细长的纤维状形态和高纵横比有利于形成更厚且更具粘弹性的界面层，甚至形成液滴周围的互联网络，提供更强的空间位阻并抵抗液滴聚并（Y. Xu等，2023）。在食品安全方面，经过适当消化后，食品蛋白质淀粉样纤维的安全性至少与其天然蛋白质相当，在生物模型研究中未观察到不良影响（D. Xu等，2023）。因此，淀粉样类纤维被认为是具有显著乳化、凝胶和稳定功能的食品级结构剂，在复杂食品系统中具有广阔的应用前景。

蛤蜊作为一种营养丰富的水产资源，富含优质蛋白质、矿物质和生物活性物质，深受消费者青睐，其深加工产品具有广阔的市场前景。然而，传统蛤蜊肉糜在制备过程中存在许多固有缺陷，如凝胶网络结构松散、孔隙率高，导致持水力差、蒸煮损失高、质地坚硬且易碎（L.-D. Zhang等，2025）。因此，改善蛤蜊凝胶的品质特性已成为水产品深加工领域亟待解决的问题。先前的研究中，不断开发了基于多糖的品质改良剂以提高食品凝胶的性能。因此，本研究提出将异源淀粉样类纤维稳定的Pickering乳液作为蛤蜊凝胶的新型品质改良策略，旨在进一步拓展淀粉样类纤维稳定的Pickering乳液在水凝胶改性中的应用潜力，并为蛤蜊资源的高值化利用提供新的技术途径。

各节摘要

材料

南瓜籽由西安瑞思生物科技有限公司提供，藜麦由湖北三鑫医药科技有限公司供应。大豆油购自当地超市；蛤蜊购自当地海鲜市场并以活体状态运至实验室。BCA蛋白测定试剂盒购自碧云天生物技术有限公司。8-苯氨基-1-萘磺酸（ANS，≥95%）购自阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）。

浊度

在蛋白质淀粉样类纤维化过程中，浊度的变化与蛋白质的聚集和结构演化密切相关。浊度的增加通常反映了由更大蛋白质聚集体形成引起的散射增强，而浊度的降低可能与聚集体解离、聚集体尺寸减小或结构重排为更小且更分散的组装体有关（Noack等，2025）。如图所示

结论

本研究证明，PSP和QP的异源复合结合酸-热诱导是生成具有可调结构和功能特性的淀粉样类纤维的有效方法。经过24小时的酸-热处理后，蛋白质体系发生了显著的构象重排，表现为ThT荧光增强、β-折叠含量增加、FTIR和CD光谱位移，以及TEM图像中出现纤维状组装体。这些结果证实了

CRediT作者贡献声明

黄建宇：写作—审阅与编辑，写作—初稿，方法学，数据整理，概念构思。阮梓莹：软件，方法学，调查研究。康路杰：可视化，正式分析。黄涛：验证，方法学。李金军：写作—审阅与编辑，资源。陈志成：写作—审阅与编辑，验证，监督，资源。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到了福建省科技特派员服务重点产业链项目（项目编号：2024N0069）、福州市重大科技项目（项目编号：2024-ZD-024）、浙江省"先锋"和"领头雁"研发计划（项目编号：2022C03138）的资助。

黄建宇|阮梓莹|康路杰|黄涛|李金军|陈志成

福建农林大学食品科学学院，福建福州，350002，中国