《Food Hydrocolloids》：Effect of Soy Protein Aggregate Morphology on Interfacial Behavior and Stability of Plant-Based Emulsion Foams
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•SPF稳定的乳液泡沫表现出最佳的塑性。•SPF将高部分共凝与高达96.95%的泡沫稳定性联系起来。•SPA限制了界面负载，产生了最差的泡沫性能。引言乳液泡沫是由油、水和气体组成的复杂三相连续体系，为冰淇淋、鲜奶油和慕斯等广泛消费的充气食品提供了独特的质构和感官特性。传统上，
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SPF稳定的乳液泡沫表现出最佳的塑性。
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SPF将高部分共凝与高达96.95%的泡沫稳定性联系起来。
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SPA限制了界面负载，产生了最差的泡沫性能。
引言
乳液泡沫是由油、水和气体组成的复杂三相连续体系，为冰淇淋、鲜奶油和慕斯等广泛消费的充气食品提供了独特的质构和感官特性。传统上，这些体系的结构完整性主要依赖于动物来源的蛋白质和高浓度的饱和脂肪或合成乳化剂来促进部分共凝（Jiang等，2018）。然而，随着消费者对健康、可持续和清洁标签饮食的需求日益增长，配制低脂植物基乳液泡沫已成为一项紧迫的产业优先事项。尽管如此，三相体系的固有复杂性导致乳液泡沫受到众多参数的影响，包括乳化剂和脂肪的种类及浓度（Du等，2022；Wei等，2023；Jiang等，2018；Liu等，2024；Li, Shi等，2025）。因此，该三相体系的稳定仍是一项重大挑战。颗粒稳定界面（Pickering泡沫）已成为一种有前景的策略（Amani等，2022）。与传统泡沫相比，Pickering乳液和泡沫具有减少稳定剂需求、降低环境风险和增强抗共凝能力等优势（Hu等，2016）。
传统蛋白质可以通过结构修饰或协同作用表现出改善的起泡性能（Dickinson，2016），而新兴的蛋白质来源，如植物来源、微生物和藻类蛋白质，也作为前景广阔且有效的起泡剂受到了广泛的研究关注。大豆蛋白被认为是一种优越的植物基蛋白质，在食品工业中广泛用于乳液配制。然而，大豆分离蛋白存在若干固有的局限性。大豆蛋白聚集体是通过特定条件下蛋白质分子之间的相互作用形成的，具有独特的理化性质的结构化组装体。这些聚集体可根据其形态和尺寸进行分类，包括寡聚体、原纤维、类淀粉样纤维、球状结构、颗粒聚集体和无定形聚集体（Cox等，2020）。研究表明，纤维状结构和蛋白质颗粒表现出增强的乳化稳定性和起泡稳定性（Dickinson，2020）。已有研究证实SPF表现出增强的构象柔性（Su等，2025），然而，关于不同的蛋白质聚集体结构状态（包括形态差异、聚集体尺寸和构象组织）如何影响复杂多相体系中的界面吸附和膜形成方面仍存在重要的知识空白。
此外，油在这些体系中的作用呈现出一种技术悖论。油通常被认为是消泡剂；然而，其对泡沫稳定性的有益作用经常被忽视。积累的证据表明，油滴可以吸附在气泡节点或液膜中，从而显著延缓甚至完全抑制排液过程。这导致泡沫晶体的形成，这些晶体同时存在于界面和主体相中，表现出对排液、 disproportionation和共凝的显著抵抗力（Heymans等，2017；Gunes等，2017）。这些发现表明油滴在泡沫的形成和稳定中发挥了双重功能。Mensire和Lorenceau（2017）指出油的体积分数显著影响起泡行为。在高油浓度下，溶液的起泡能力倾向于降低；而在较低浓度下，油促进新的气-水界面的形成，从而增强泡沫产生。大豆蛋白在高内相乳液（HIPEs）中的界面行为已被广泛研究。HIPEs的特征是紧密堆积且相互堵塞的液滴，因此其流变学和稳定性主要由高度浓缩的液滴网络决定。为了关注聚集体结构状态和界面行为对乳液和泡沫性能的贡献，本研究选择了10–30%的油体积分数，特别关注低油分数乳液泡沫的性质。
为了弥补这些空白，本工作利用大豆蛋白聚集体配制乳液泡沫，并全面研究了聚集体类型和油分数对乳液泡沫形成和稳定性的影响。研究结果将为开发高稳定性和低脂植物基充气食品提供重要的理论基础和实用的配方策略。
章节摘要
材料
大豆由秦皇岛益海嘉里粮油食品有限公司（中国秦皇岛）提供。油红O购自上海创赛科技有限公司（中国上海）。花生油由山东鲁花集团有限公司（中国莱阳）提供。所有其他化学品均为分析纯级别。
蛋白质聚集体的制备
大豆分离蛋白（SPI）通过碱溶-酸沉法提取。将冷冻干燥的SPI溶于去离子水中制备蛋白
形貌特征
SPI及其他两种大豆蛋白聚集体的原子力显微镜图像如图1A所示。在SPI、SPF和SPA之间观察到明显的形貌差异。SPI表现出致密且相对均匀的分布，特征高度轮廓低于1.7 nm，且无明显的大规模聚集现象。在SPF中观察到短纤维状结构及部分聚集现象。这归因于在酸-热条件下
结论
本研究阐明了大豆蛋白聚集体在调节多相乳液泡沫形成和稳定性方面的关键构效关系。我们证明，大豆蛋白聚集体的结构状态强烈调节界面组装及随后的宏观性能。与SPA相比，SPF在宽油体积分数范围内表现出优越的乳化和起泡性能，这归因于其更大的构象柔性以及增强的
CRediT作者贡献声明
苏瑞涵： 写作–初稿，方法论，调查研究，概念化。佟晓红： 监督指导，资金获取，概念化。姜连洲： 写作–审阅与编辑，监督指导，项目管理，资金获取，概念化。王环： 监督指导，资源。王竞淼： 软件，调查研究。韩旭： 数据整理。张静涵： 软件，数据整理。张学青： 软件，方法论
未引用参考文献
Du和Meng，2022；Li等，2025；Liu等，2023；Zhang等，2024；Zhang等，2024。
致谢
本研究由国家自然科学基金（32230082）和黑龙江省博士后科学基金（LBH-Z24085）资助。
苏瑞涵|王竞淼|韩旭|张静涵|张学青|王环|佟晓红|姜连洲
