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本合集文章获十四五国家重点研发计划——大宗油料油脂释放调控与绿色制油技术（2021YFD2100301-01）基金支持。
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1.大豆分离蛋白/κ-卡拉胶复合体系相行为、结构特性和相互作用研究
摘要: 为明确大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）和κ-卡拉胶（κ-carrageenan，κ-CG）在不同pH及共混比条件下的相互作用，本研究通过浊度、Zeta电位、多光谱法和荧光猝灭等方法对SPI/κ-CG复合体系相行为、结构特性及结合机制进行了表征。结果表明：随着pH降低（从8.0降至1.5），SPI/κ-CG复合溶液出现澄清、浑浊和相分离等不同的相行为；蛋白质/多糖质量比减小使相变临界pH（pHc、pHφ1、pHopt和pHφ2）降低；SPI/κ-CG复合溶液在pH4.0即两者相互作用最强时表观粘度最高；κ-CG的加入使SPI三级结构发生改变，并且二级结构中β-折叠含量随pH降低呈现先增加后减小的趋势，而β-转角呈现先减小后增加的趋势；此外，荧光猝灭证明κ-CG对SPI为静态猝灭，两者具有较强的结合能力；热力学分析阐明了SPI与κ-CG相互作用由疏水相互作用和静电相互作用主导，是焓变驱动的自发反应。本研究揭示了SPI与κ-CG相互作用机制，为SPI/κ-CG复合物在食品领域的开发和应用提供了参考依据。
图 2 质量比对 SPI/κ-CG 浊度（A）及关键 pH（B）的影响
Fig.2 Effects of mass ratio on the turbidity (A) and the critical pH (B) of SPI/κ-CG
图 8 不同 pH 下 SPI（A）、SPI/κ-CG（B）的 FT-IR 图
Fig.8 FT-IR spectra of SPI (A) and SPI/κ-CG (B) at different pH
图 10 不同 pH 下 SPI、SPI/κ-CG 的 SEM 图像
Fig.10 SEM images of SPI and SPI/κ-CG at different pH
2.大豆分离蛋白聚集体与瓜尔胶混合溶液相行为：NaCl和多糖浓度的影响
摘要: 为明晰植物蛋白与多糖之间的复杂相行为变化机制，本文以大豆分离蛋白聚集体（soybean protein isolate aggregates，SPIA）/瓜尔胶（guar gum，GG）混合溶液为模型体系，重点研究了该混合溶液在不同NaCl（0~75 mmol/L）和GG浓度（0~0.2wt%）下的相分离行为（包括宏观形态和微观结构）及流变特性。结果表明，NaCl和GG浓度的增加显著（P<0.05）提高了SPIA/GG混合溶液的浊度和粘度，并通过宏观观察和时间扫描发现样品的相分离程度和速度增加。荧光显微镜下观察到SPIA/0.1% GG混合溶液呈现出蛋白质为连续相的形态，SPIA/0.2% GG混合溶液呈现出双连续相的形态。GG的加入导致SPIA二级结构中β-折叠含量降低；随NaCl浓度的增加β-折叠含量先降低后增加，同时促进了氨基酸间的交联导致三级结构改变。本研究阐释了NaCl和多糖浓度对植物蛋白/多糖混合体系相分离的调节机制，为开发不同微观形态的蛋白-多糖混合体系食品提供理论基础。
图 1 不同 GG 及 NaCl 浓度下 SPIA/GG 混合溶液的浊度（A）和宏观形态（B）
Fig.1 Turbidity (A) and macroscopic morphology (B) of SPIA/GG mixed solution at different GG and NaCl
concentrations
注：图中不同小写字母表示差异显著（P<0.05）；图 2 同。
图 2 不同 GG 及 NaCl 浓度下 SPIA/GG 混合溶液的 Zeta电位（A）和粒径（B，C，D）
Fig.2 Zeta potential (A) and particle size (B, C, D) of SPIA/GG mixed solution at different GG and NaCl concentrations
3.剪切预处理对大豆蛋白纳米纤维形成及结构特征的影响
摘要: 目前，食品蛋白纳米纤维因其功能特性优于天然蛋白而备受关注，其形成受内源和外源因素的影响。为拓宽其在食品工业中的应用，本文探究高速剪切均质预处理对大豆蛋白纳米纤维形成及结构特征的影响，在不同剪切速率（0、5000、10000、15000、20000 r/min）的条件下制备大豆蛋白纳米纤维（soy protein isolate fibrils，SPIF），测定硫磺素T荧光、表面疏水性、粒径和Zeta电位、流变学特性、透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱等探究剪切预处理对SPIF理化性质、流变学特性和结构的影响。结果表明，与未经剪切预处理的样品相比，剪切预处理之后SPIF的硫磺素T荧光强度和β-折叠含量显著（P<0.05）增加，其中剪切速率为15000 r/min的最高，表面疏水性与内源荧光强度下降，粒径和浊度减小，Zeta电位呈先升高后降低的趋势。流变学特性黏度和模量显著（P<0.05）增加，其中剪切速率为15000 r/min的黏度和模量最高。透射电镜观察到SPIF表现为半柔性的纤维聚集体。以上结果表明，高速剪切预处理对SPIF形成具有促进作用，剪切预处理是一种有效的物理处理手段。这一工作可能有助于深入了解剪切预处理对SPIF的形成和结构特征的影响。
图 3 不同剪切速率的大豆蛋白纳米纤维的浊度（A）与傅里叶变换红外光谱（B）
Fig.3 Turbidity (A) FT-IR (B) of soy protein isolate fibrils different shear rates
AI总结
相互作用机制探究
均聚焦蛋白质与多糖的静电、疏水及氢键等非共价相互作用，通过浊度、Zeta电位、荧光猝灭等技术表征结合行为。
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论文1和论文2重点分析pH、离子强度（NaCl）对相行为的影响，揭示临界pH、等电点附近的复合凝聚现象；论文3则通过剪切预处理调控纤维化过程，强调物理处理对分子自组装的促进作用。 结构-功能关系解析
采用多尺度结构表征（FT-IR、XRD、SEM/TEM、流变学），发现β-折叠含量、粒径和微观形貌的变化直接关联功能特性（如黏度、乳化稳定性）。
论文1发现SPI/κ-卡拉胶在pH4.0时β-折叠含量最高，论文3则通过剪切预处理显著增加β-折叠，形成半柔性纤维聚集体。
应用导向设计
三篇研究均指向食品工业应用：论文1提出SPI/κ-卡拉胶复合物作为功能成分载体；论文2探讨相分离调控在减盐凝胶体系中的潜力；论文3通过剪切优化纤维结构以增强流变性能。
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方法学创新 -
结合传统分析（紫外光谱、荧光）与新兴技术（时间扫描流变、高分辨显微成像），论文3引入高速剪切预处理，拓展物理改性手段的适用性。
（以上内容由元宝AI生成）
通信作者简介
齐宝坤，教授、博士研究生导师，龙江科技英才春雁团队带头人，黑龙江省中蒙俄农产品生物加工及装备研发联合实验室副主任，黑龙江省创新人才，东北农业大学学术英才、学术骨干、青年才俊，入选2024年度“全球高被引科学家”名单、 “全球前2%顶尖科学家”榜单、“中国知网高被引学者”榜单。先后主持包括国家自然科学基金（青年、面上）、国家十四五重点研发计划子课题、黑龙江省重大专项在内的科研项目18项，黑龙江省教学改革项目1项；以第一/通讯作者发表论文163篇，其中SCI检索论文111篇（中科院一区Top论文95篇，ESI检索11篇，封面3篇），EI检索论文42篇；作为主编编著CRC英文专著1部，副主编参编教材3部；授权国家发明专利55项，技术转让发明专利15项；获得包括吉林省科技进步一等奖、黑龙江省科技进步二等奖、中国轻工业联合会科学技术发明一等奖在内的等省部级奖励11项。
闫世长，东北农业大学教授（校聘）、博士生导师，东北农业大学骨干A类引进人才，黑龙江大豆协会理事。主要从事大豆蛋白结构解析及功能特性评价等方面的研究，先后作为骨干人员参与“十四五重点研发计划”、“中央支持地方高层次人才计划”等国家级项目/课题1项，省部级项目/课题2项。公开发表论文中科院一区TOP论文30 余篇，EI论文10余篇，其中包括ESI高被引论文3篇；已获得授权专利3项。
（以上信息来源于网络）
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