近年來，消費者對中性與酸性植物蛋白飲料的需求不斷增加,。豌豆蛋白作為一種植物來源的天然可持續(xù)性蛋白質(zhì),，是代替動物蛋白用于食品配方的可靠原料之一。然而,，豌豆蛋白因表面疏水性強且電荷量低,，導(dǎo)致其在水中的溶解度低、物理穩(wěn)定性差。尤其在酸性條件下,，當(dāng)體系pH值接近蛋白質(zhì)等電點時，豌豆蛋白易發(fā)生聚集,，使體系穩(wěn)定性進一步大幅降低,，因此豌豆蛋白在酸性蛋白飲料中的應(yīng)用受到很大限制。

天然生物大分子多糖與蛋白質(zhì)相互作用,，可以阻止或減緩蛋白質(zhì)的聚集和沉降,，提高蛋白分散液的物理穩(wěn)定性。多糖對蛋白分散液體系的穩(wěn)定主要有2 種作用機制：一是在酸性條件下,，聚陰離子多糖,，如果膠、羧甲基纖維素（carboxymethyl cellulose,，CMC）或大豆可溶性多糖,，可與帶正電荷的蛋白顆粒形成靜電復(fù)合物，通過靜電排斥和空間位阻保持蛋白質(zhì)分散液的穩(wěn)定性,。這些多糖與酪蛋白膠束發(fā)生靜電吸附,，在蛋白膠束表面形成了刷狀或環(huán)狀吸附結(jié)構(gòu)，從而阻止了蛋白膠束的酸誘導(dǎo)聚集使體系穩(wěn)定,。二是,，添加的多糖在體系中形成高分子物理纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)，增加了連續(xù)相的黏度,，從而阻礙和遲滯了蛋白顆粒的聚集和沉降,。

近期對魔芋葡甘露聚糖（konjac glucomannan，KGM）,、 CMC 和玉米纖維膠以及羧甲基改性的玉米纖維膠（carboxymethylated corn fiber gum,，CMCFG）提高豌豆蛋白分散液（pea protein dispersion，PPD）穩(wěn)定性的能力進行比較研究發(fā)現(xiàn),，KGM的添加可通過增黏作用實現(xiàn)PPD在中性和酸性（pH 3.5）條件下的物理穩(wěn)定,，羧甲基化的CMC和CMCFG則通過與豌豆蛋白的靜電吸附促成了體系的穩(wěn)定。

1 材料和方法

KGM 湖北一致魔芋生物科技股份有限公司,；NUTRALYS® S85F豌豆分離蛋白（純度85%）

法國羅蓋特公司,；鹽酸和檸檬酸等化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純；超純水為實驗室自制,；CMKGM為基于已知方法,，制備7 種不同分子質(zhì)量和不同取代度的樣品。

2 儀器與設(shè)備

ME204/02電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司,；MZ3004磁力攪拌器 上海志威電器有限公司,；Milli-Q Plus超純水系統(tǒng)美國Millipore公司；HAAKE MARSIII旋轉(zhuǎn)流變儀 美國Thermo Fisher公司；高壓均質(zhì)機 美國NanoDeBEE公司,；LUMiSizer穩(wěn)定性分析儀 德國LUM GmbH公司,；Zetasizer Nano-ZS90粒徑分析儀 英國馬爾文儀器公司。

3 方法

PPD的制備

稱取一定量的豌豆分離蛋白分散于超純水中,，在室溫下攪拌1 h,，并用高壓均質(zhì)機在50 MPa下循環(huán)均質(zhì)7 次，獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的PPD,。將CMKGM樣品溶于超純水中,，配制不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多糖溶液，然后將1% PPD與多糖溶液以1∶1的質(zhì)量比混合后攪拌1 h,，采用500 g/kg的檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至3.5,，繼續(xù)攪拌1 h，獲得多糖穩(wěn)定的蛋白分散液,。

不穩(wěn)定指數(shù)測試

采用穩(wěn)定性分析儀對新鮮制備的PPD-多糖復(fù)合物（中性和p H 3.5）進行穩(wěn)定性測試,。測試條件：轉(zhuǎn)速3 000 r/min，光源865 n m,，測試時長1.0 h,，溫度25 ℃。

4 結(jié)果與討論

質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定條件下不同CMKGM對PPD體系的穩(wěn)定效果比較,。

A.空白,；B. KGM；C. CMKGM-1,；D. CMKGM-2,；E. CMKGM-3；F. CMKGM-4,；G. CMKGM-5,；H. CMKGM-6；I. CMKGM-7,；下標(biāo)1. pH 7.0,；下標(biāo)2. pH 3.5。

圖 1 中性和pH 3.5條件下質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的KGM和CMKGM的 1% PPD的透過率變化

如圖1所示,，在透射曲線上,，紅線表示樣品初始狀態(tài)的透過率，綠線代表測試進行過程中樣品的透過率,。在離心過程中,，密度大的分散相逐漸遷移到樣品管底部，從而使上清液部分的透過率增加,。通過透射曲線的變化可以反映出分散液的穩(wěn)定性,。一般而言,，在離心過程中，透過率變化越大,，樣品越不穩(wěn)定,。基于透射曲線還能獲得樣品的不穩(wěn)定指數(shù),，可定量表征不同樣品穩(wěn)定性的大?。▓D2）。不穩(wěn)定指數(shù)的數(shù)值介于0～1之間,，其中0表示體系非常穩(wěn)定,，而1代表體系非常不穩(wěn)定,。在穩(wěn)定性評估中,，以不穩(wěn)定指數(shù)達到0.2或以下為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

由圖1,、2可知,，在不添加穩(wěn)定劑的情況下，PPD在中性和pH 3.5下均不穩(wěn)定,，且酸性條件下的不穩(wěn)定程度遠(yuǎn)大于中性條件,。這是由于豌豆蛋白在水中的溶解度低，在離心過程中容易發(fā)生聚集,，特別是當(dāng)pH值降低,，接近豌豆蛋白等電點（～pH 4.5）時，蛋白顆粒之間的靜電斥力減弱,，更加劇了蛋白膠束的聚集和沉降,。多糖的添加在很大程度上改善了體系的穩(wěn)定性。僅質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的中性KGM,，PPD在中性和酸性條件下都能表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,。由于不產(chǎn)生有效吸附，這主要是由于KGM的增黏作用,。在中性條件下,，當(dāng)添加1%的具有不同取代度和不同分子質(zhì)量的CMKGM樣品時，僅有CMKGM-1能夠有效穩(wěn)定PPD,，其他樣品（CMKGM-2～CMKGM-7）均不能起到穩(wěn)定作用,。由于在中性條件下，豌豆蛋白顆粒和多糖分子均帶負(fù)電荷,，多糖的穩(wěn)定作用主要來源于其增黏作用,，然而對于CMKGM-2～CMKGM-7樣品，由于分子質(zhì)量逐漸降低,，在相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下（1%）不能起到有效的增黏作用,，故不能穩(wěn)定PPD,。在pH 3.5條件下，CMKGM-1,、CMKGM-2和CMKGM-3均能在一定程度上保持PPD的穩(wěn)定,，這是因為在酸性條件下豌豆蛋白帶正電，帶負(fù)電的CMKGM能夠與豌豆蛋白發(fā)生靜電吸附使PPD-多糖復(fù)合物帶負(fù)電,，從而通過靜電排斥作用和空間位阻作用阻礙蛋白顆粒的聚集,。再加上未吸附多余多糖分子的增黏作用，兩者共同維持了PPD體系的穩(wěn)定,。然而,，盡管CMKGM-4～CMKGM-7這4 個樣品的羧甲基的取代度增加有利于發(fā)揮其在酸性條件下穩(wěn)定PPD體系中的靜電排斥作用，但是由于分子質(zhì)量過低導(dǎo)致增黏作用大幅減弱,，使這些樣品在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的條件下不能穩(wěn)定酸性PPD體系,。