IF=9.8！河南工业大学粮油食品学院：制备豌豆分离蛋白和爱玉子果胶复合凝胶的自发凝胶行为、微观结构和形成机理

摘要：河南工业大学粮油食品学院：Dingyang Lv(第一作者）、陈复生教授（通讯作者）等在期刊《Food Chemistry》（IF：9.8）上发表了题为“Composite gels prepared from pea protein isolate and

制备豌豆分离蛋白和爱玉子果胶复合凝胶的自发凝胶行为、微观结构和形成机理

河南工业大学粮油食品学院：Dingyang Lv(第一作者）、陈复生教授（通讯作者）等在期刊《Food Chemistry》（IF：9.8）上发表了题为“Composite gels prepared from pea protein isolate and Ficus awkeotsang makino pectin Spontaneous gelation behavior, microstructures, and formation mechanism”的论文。

01 研究背景

近年来，随着对可持续发展和绿色食品产业链的重视，植物基食品受到了越来越多的关注。在植物蛋白中，豌豆分离蛋白（PPI）因成本低、低致敏性及良好的功能特性，被认为是极具潜力的动物蛋白替代品。植物蛋白的凝胶特性在其作为动物蛋白替代品的应用中起着关键作用。然而，豌豆分离蛋白在加工条件下难以形成稳定的三维网络结构，这限制了其在高附加值食品中的应用。为解决这一问题，多种策略应运而生，其中尤为重要的是构建包含多糖的复合凝胶体系。此类复合凝胶具有可调控的力学性能和持水性（WHC），在食品结构化、药物递送及组织工程领域展现出巨大潜力。

在构建多糖-蛋白质复合凝胶体系时，多糖与蛋白质之间的相互作用（如静电相互作用、氢键作用、疏水相互作用及范德华力）对调控水溶液体系的相行为至关重要。这些相互作用主导着相分离、聚集及自组装过程，进而影响复合凝胶的微观结构。因此，通过调节pH值、离子强度、温度等外在因素，可获得结构不同的复合物与聚集体，进而形成微观结构和宏观性能存在显著差异的凝胶。此外，为改善复合凝胶的感官特性与益生元功能，胶凝诱导方式也逐渐从传统的热诱导向冷诱导（如酸诱导、离子诱导、酶诱导）发展。然而，关于自发胶凝多糖-植物蛋白复合凝胶的研究仍处于起步阶段。

02 研究结论

本研究揭示了爱玉子果胶（JFSP）和豌豆分离蛋白（PPI）通过自发凝胶协同形成植物蛋白-多糖复合凝胶的机理。结果表明，当JFSP浓度大于0.1%（w/v）时，能与PPI协同形成3.8%（w/v）的自支撑凝胶。进一步增加JFSP浓度至0.6%（w/v），复合凝胶的持水性、断裂强度和临界应变分别提高至99.75±0.07%、62.2±3.07g和6.5%。这种改善归因于形成了更致密的填料型三维网络结构，其中PPI聚集体填充在通过JFSP内和JFSP与PPI之间的分子间相互作用构建的网络骨架中。等温滴定量热法(ITC)进一步证实疏水相互作用（焓变1676kJ/mol，熵变44.87kJ/mol）是凝胶形成的主要驱动力。该研究为PPI-JFSP复合冷凝胶的设计和潜在应用提供了重要参考。

03 应用前景/创新点

（1）JFSP和PPI在无外部条件的情况下诱导自发凝胶化。

（2）JFSP浓度增强提高了持水能力和凝胶强度。

（3）由疏水、静电和氢键相互作用驱动的凝胶形成。