近日,食品科學與工程學院食品營養與健康團隊在《Food Hydrocolloids》在線發表了題為“Effect of combined pH-Shifting and high-intensity ultrasound treatment on the structural, functional, and foaming properties of Tenebrio Molitor Protein”的研究論文。山東農業大學為論文的第一完成單位,2023級博士研究生黃東杰為論文第一作者,江楊副教授、李大鵬教授為通訊作者。
昆蟲資源的開發具有更高的飼料轉化效率,并契合現代社會對環境可持續性的要求,有助于土地資源的高效利用。黃粉蟲的蛋白質含量高達 58%,作為一種新興的蛋白來源,正逐漸被消費者接受。黃粉蟲蛋白(TMP)是一種天然昆蟲蛋白,具有優良的乳化性能。但其溶解性差限制了其功能,使得蛋白分子在起泡過程中難以均勻分布并迅速遷移至界面,導致起泡能力較差。這一限制阻礙了TMP在發泡食品開發中的進一步應用。
為改善TMP的起泡性能,本研究采用了極端pH值調節聯合高強度超聲(High-Intensity Ultrasound, HIUS)處理的方式對其進行改性。研究結果表明,在強堿性條件下,TMP對HIUS的響應更為顯著。在該條件下,蛋白質分子發生解折疊,超聲產生的空化效應破壞了大量非共價鍵,導致大量可溶性聚集體解離,從而減少了蛋白質粒徑,暴露出疏水基團,提高了表面疏水性,并增加了游離巰基含量。此外,改性處理還改變了TMP的二級和三級結構:α-螺旋含量增加,而β-轉角和β-折疊含量減少。這些結構變化提升了蛋白質在水-空氣界面的界面性能,使得改性后的蛋白(UTMP-12)表現出優異的起泡性能。本研究為TMP在充氣食品中的應用提供了一種新的思路和方法。
該研究得到了國家自然科學基金和山東省重點研發計劃的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111384
編 輯:萬 千
審 核:賈 波