花生食品分会

中国农科院加工所王强团队:阐述了植物蛋白基乳化剂稳定机理、乳化性提升技术及应用研究进展

创建时间:2023-06-30 21:40

近日,中国农业科学院农产品加工研究所王强研究员团队在食品领域国际顶级期刊《Food Hydrocolloids(JCR一区,IF= 11.504)在线发表了题为“Plant protein-based emulsifiers: Mechanisms, techniques for emulsification enhancement and applications”的综述文章,阐述了植物蛋白基乳化剂的稳定机理、乳化性提升技术及应用最新研究进展,是该团队在植物蛋白基乳液品质功能调控拓展的新方向。中国农业科学院农产品加工研究所2022级硕士研究生张鑫煜与王强研究员为论文共同第一作者,石爱民研究员为通讯作者。

乳化性是植物蛋白最重要的性质之一,因蛋白具有两亲性,可稳定油-水界面,形成乳状液,且因其具有健康、环境友好等优势,已被广泛应用于改善食品乳化性,其稳定的乳液也被应用于封装生物活性物质等方面,由此衍生出了众多新的乳化性表征与改善方法。该文回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的机理,从天然因素、环境和加工因素等方面分析讨论了影响植物蛋白乳化性的原因。植物蛋白乳化性可通过LB膜、三相接触角、石英晶体微天平等方式进行表征;由于大多数植物蛋白的水溶性差、复杂性和环境敏感性导致其乳化性能有限,为了改善植物蛋白的乳化,通常使用物理、化学以及酶法对蛋白质进行修饰;植物蛋白由于具有与小分子乳化剂相似的乳化特性,可用于肉制品、沙拉酱、蛋黄酱、冰淇淋等食品的加工中,且植物蛋白稳定的乳液亦可用于负载风味物质、生物活性物质等。该文还提出,未来植物蛋白乳化特性的研究应探索新兴蛋白来源以及蛋白、多糖和其他功能化合物之间的相互作用机制,研发植物蛋白修饰的高新技术与最佳工艺条件,以提高植物蛋白的乳化能力,拓展其应用空间。此外,还应提高植物蛋白在食品中的利用率,并确保其适口性和可接受性。

 

项目资助

本综述得到了中国农业科学院青年创新专项(Y2022QC11),国家自然科学基金(32172149U21A20270),新疆自治区重点研发项目(2022B02048-3),农业科技创新项目(CAAS-ASTIP-2022-IFST)的资助。

植物蛋白乳化性的影响因素、表征方法、改性方法及应用示意图

 

作者简介:

王强,二级研究员,博士生导师,国际食品科学院院士,2021年中国工程院院士增选有效候选人,入围“全球前2%顶尖科学家榜单”。现任中国农业科学院植物蛋白结构与功能调控创新团队首席专家,国家花生产业技术体系加工研究室主任、九三学社中央农林委委员,新疆自治区油料产业技术体系首席科学家。全国优秀科技工作者,全国首批农业科研杰出人才,全国科技助力精准扶贫先进个人,入选国家“百千万人才工程”并获“有突出贡献中青年专家”荣誉称号,享受国务院特殊津贴,农业农村部神农英才“领军人才”,中国农业科学院领军人才,中国粮油学会花生食品分会会长,中国食品科学技术学会植物基食品分会副理事长,Journal of Integrative Agriculture食品栏目执行主编、NPJ Science of Food编委、Foods客座主编。

长期从事粮油加工与营养健康领域科学研究,首次构建了花生加工适宜性评价技术,筛选出加工专用品种,解决了我国花生混收混用、产品品质差的瓶颈问题;颠覆了传统压榨技术与方法,建立了国内第一条花生低温制油与蛋白联产生产线,开发出高品质系列新产品,推动了花生加工业的高质量发展;在国际上首次提出高水分挤压过程中蛋白纤维结构形成的“分层叠变”新理论,创建了基于高水分挤压的植物基肉制品颠覆性加工技术,革新设计了智能化加工装备和可视化平台,引领了产业发展方向。主持“十三五”国家重点研发计划专项(基础研究类)、国家自然科学基金、863、公益性农业行业科研专项等国家项目40余项。以第一完成人获得2014年国家技术发明二等奖、20132019中华农业科技奖一等奖、2015年中华农业科技奖“优秀创新团队类”、2012ICC最高学术奖、2014年中国专利优秀奖、2017年中国商业联合会科学技术奖特等奖、2019年中国农业农村十大新装备,主笔撰写的《关于大力发展新疆花生产业夯实新疆长治久安基础的建议》、《关于“大力推动我国花生产业高质量发展”的建议》分别得到中共中央领导和国务院领导的批示。授权发明专利100余项(其中国际专利12项),软件著作权12项,制修订国家和行业标准10项,出版著作13部(英文专著3部),发表学术论文340余篇,其中SCI 论文130篇、IF>10 35篇,IF>15 2篇,ESI全球前1%高被引论文4篇,F5000高被引论文1篇,被引近3000次,培养硕博研究生、博士后及外国留学生120多人。

石爱民,研究员,硕士生导师,全国粮食行业青年拔尖人才、入选中国科协青年人才托举工程,中国粮油学会粮油营养分会理事,国际学术期刊《Frontiers in Nutrition》副主编、《Journal of Integrative Agriculture》青年编委、《Foods》编委,以及多个国际期刊审稿人,国家自然科学基金、北京市自然科学基金同行评议专家。

长期从事植物蛋白等食品大分子胶体科学与技术研究工作,在植物蛋白修饰改性、植物蛋白基Pickering乳液构建、活性成分控释与递送领域取得了创新性成果。先后主持国家重点研发计划项目(中欧研究创新旗舰合作计划项目)、国家自然科学基金面上/青年、十三五国家重点研发计划项目子课题、新疆自治区重点研发专项课题等项目课题10余项;牵头负责横向项目6项。研究成果曾被选为“十三五”国家科技创新成就展参展成果,获2018年中国粮油学会第一届青年科技奖1项(第1)、2019年神农中华农业科技一等奖1项(第3)、2017年全国商业联合会科学技术特等奖1项(第2)。发表学术论文100余篇,其中第一作者和通讯作者在Angewandte Chemie International Edition (IF:16.823)ACS Applied Materials & Interfaces (IF:10.383)Redox Biology (IF:11.799)Food Hydrocolloids (IF:11.504)等期刊发表SCI论文30余篇,IF>10论文16篇、ESI全球前1%高被引论文3篇、封面论文2篇,总引用超过2500余次,h指数25;副主编著作2部,参编英文著作3部;授权国际专利7项、国家发明专利34项;制订农业行业标准2项。

张鑫煜,中国农业科学院农产品加工研究所2022级硕士研究生。主要研究方向为植物蛋白起泡性提升及应用。