豌豆蛋白的改性及其在食品中應(yīng)用的研究進(jìn)展

周 航，肖 彤，解鐵民

（沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110034）

隨著人們?cè)絹?lái)越關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和食品安全的問(wèn)題，人們對(duì)尋找動(dòng)物蛋白質(zhì)替代品的新蛋白質(zhì)來(lái)源有著濃厚的興趣，豌豆（Pisum sativum）蛋白具有低致敏性，高賴氨酸和色氨酸含量的特點(diǎn)，且胰蛋白酶抑制劑含量比大豆少5%～20%，有巨大的市場(chǎng)潛力[1?5]。在原料方面，豌豆蛋白的原料豐富，是世界上主要的豆科植物之一，全球年產(chǎn)量能達(dá)到1350萬(wàn)噸；在性質(zhì)方面，豌豆蛋白呈現(xiàn)良好的分散性、穩(wěn)定性、流動(dòng)性等水溶性特性以及良好的凝膠性；在應(yīng)用方面，豌豆蛋白在各種食品材料中有廣泛的應(yīng)用，如烘焙制品、乳制品、運(yùn)動(dòng)和臨床營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品等[6?8]。

目前豌豆蛋白的性質(zhì)仍有很大的研究空間，例如其豆類(lèi)風(fēng)味和色度等，但國(guó)內(nèi)系統(tǒng)總結(jié)豌豆蛋白改性與應(yīng)用的文章仍未見(jiàn)報(bào)道，因此本文綜述了豌豆蛋白在近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外食品領(lǐng)域較為新穎的改性手段與前沿應(yīng)用，詳細(xì)闡述了不同改性方法對(duì)豌豆蛋白結(jié)構(gòu)與特性的影響，并對(duì)其在后續(xù)食品上的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，以便為后續(xù)豌豆蛋白的研究提供參考。

1 豌豆蛋白的概述

豌豆蛋白主要包括四大類(lèi)，主要組成部分及其分子特性如表1所示。本文介紹的改性與應(yīng)用方法的原料主要為豌豆分離蛋白（PPI）、豌豆?jié)饪s蛋白（PPC）和豌豆蛋白水解物（PPH）。有研究表明，豌豆蛋白具有抗氧化[9]、抗高血壓[10]和調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌活動(dòng)[11?14]的能力。除營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，豌豆蛋白還具有獨(dú)特的功能特性，包括溶解性、乳化性和起泡性、凝膠性等[15]。良好的溶解性有助于生產(chǎn)飲料、嬰幼兒奶粉、仿乳等需要速溶的食品；乳化性在其作為食品配料（牛奶、奶油、蛋黃醬、冰淇淋、黃油）的應(yīng)用中起著重要的作用；起泡性在冰淇淋、蛋糕、面包和蛋白霜等食品中發(fā)揮關(guān)鍵作用；凝膠性與食品的感官和質(zhì)地特性具有相關(guān)性[8]。

表1 豌豆蛋白的組成及其分子特性Table 1 Composition and molecular characteristics of pea protein

2 豌豆蛋白的改性方法

2.1 物理改性

2.1.1 高溫處理 在豌豆的物理改性中常見(jiàn)的高溫處理有超高溫處理、擠壓以及噴霧干燥等。高溫處理可以降低食品中的微生物含量；延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期；改變食品的功能特性[17]。Trikusuma等[18]利用超高溫（140 ℃，6 s）對(duì)豌豆分散體進(jìn)行處理，首次發(fā)現(xiàn)了豌豆蛋白里含有2-乙?；?1-吡咯啉香氣化合物，并在豌豆中共鑒定出21種香氣化合物（包括醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、吡咯類(lèi)、羧酸類(lèi)、吡嗪類(lèi)、呋喃類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和酚類(lèi)）。他們的研究顯示，豌豆蛋白的部分香氣化合物含量在熱處理過(guò)程中顯著增加，并產(chǎn)生了維生素和酚類(lèi)降解產(chǎn)物，這為豌豆蛋白產(chǎn)品的香氣屬性提供了新的認(rèn)識(shí)，為優(yōu)化豌豆蛋白產(chǎn)品的風(fēng)味提供新的思路。

噴霧干燥是一種有前景的干粉控制生產(chǎn)技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是易操作和低成本[19]。在Burger等[20]的研究中，經(jīng)噴霧干燥處理后的PPI的表面疏水性和粒徑增大，當(dāng)PPI在噴霧干燥前加熱到變性溫度以上時(shí)，其溶解度和乳化性顯著降低，這為PPI儲(chǔ)存與運(yùn)輸提供了依據(jù)。

擠壓機(jī)（擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示）是一個(gè)復(fù)雜的改性過(guò)程。物料在喂料桶里以設(shè)定好的速率進(jìn)料，物料在混合區(qū)與水充分混合，在蒸煮區(qū)受到高溫，高壓以及高剪切力作用，使得蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)變成熔融狀態(tài)，最后根據(jù)不同水分含量選擇不同的模具獲得最終的產(chǎn)品。低水分?jǐn)D壓后的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成了更大的多孔蛋白聚集體，進(jìn)而使得PPI溶解度降低[21]。高水分?jǐn)D壓后的蛋白在經(jīng)過(guò)更長(zhǎng)的冷卻模具后，蛋白分子進(jìn)行了定向重排，獲得了更具類(lèi)似肉的纖維結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，由表2數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)PPI進(jìn)行高水分?jǐn)D壓處理，同樣使得PPI的二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變并降低了溶解度[22?23]。但相較于低水分?jǐn)D壓，高水分?jǐn)D壓獲得的產(chǎn)品因其含水量較高，因此其在低溫下儲(chǔ)存和運(yùn)輸仍是一項(xiàng)難題。

表2 物理方法對(duì)豌豆蛋白改性后的主要變化Table 2 Main changes of pea protein modified by physical method

圖1 擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of extruder structure

2.1.2 非高溫處理 超聲、微流化和大氣冷等離子體則不屬于高溫處理，可以更好的維持產(chǎn)品的特性。超聲波對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響與空化效應(yīng)有關(guān)，空化效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致壓差循環(huán)、剪切應(yīng)力、湍流和溫度升高[24?25]。超聲分為探針式和波浴式，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。超聲會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子破碎，進(jìn)而提高了PPI的乳化性和溶解度。Sha等[26]和李朝蕊等[27]重點(diǎn)研究了超聲處理對(duì)PPI的乳化性的影響，研究表明超聲后的PPI會(huì)形成相對(duì)剛性的界面膜，因此提高了乳液體系物理的穩(wěn)定性。Xiong等[28]證明了超聲處理不僅會(huì)改變PPI的結(jié)構(gòu)，也會(huì)改善PPI的起泡性能。這為人們更好的了解PPI以及其在飲料工藝上的應(yīng)用提供了依據(jù)。

圖2 探針式、波浴式結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Schematic diagram of probe type and wave bath type

微流化是一種高壓均質(zhì)化技術(shù)，在該技術(shù)中，由于高剪切應(yīng)力、空化、膨脹和湍流，加壓懸浮體被迫通過(guò)微通道，導(dǎo)致顆粒破碎[18?19]，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)乳液的形成。微流化處理的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。傳統(tǒng)微流化機(jī)器有著通道小、處理能力低、易堵塞等缺點(diǎn)，而He等[29]設(shè)計(jì)的新型微流化器避免了這些缺點(diǎn)，其研究發(fā)現(xiàn)，PPI在微流化的過(guò)程中被破壞了二硫鍵，促進(jìn)了大的不溶性蛋白質(zhì)分子或聚集體轉(zhuǎn)化為可溶性顆粒，這使得PPI的溶解度得到了改善。大氣冷等離子體作為一種新型的非熱加工技術(shù)，具有處理時(shí)間短、對(duì)食品物理特性、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)熱損害的優(yōu)點(diǎn)[30?32]。Bu?ler等[33]和Bu等[34]研究了離子氣體對(duì)PPI的結(jié)構(gòu)和功能影響。研究結(jié)果顯示，在對(duì)PPI進(jìn)行大氣等離子氣體處理后，PPI的溶解度、持水和持油能力均得到提高，O3和OH處理使得PPI的凝膠性和乳化性顯著增強(qiáng)，而H2O2處理可以提高PPI的白度，凝膠性和乳化性的改變可以提高其在食品中的應(yīng)用價(jià)值，而白度的增加，提高了豌豆蛋白作為添加劑在食品中的可行性。Zhang等[35]在Bu?ler的研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)了經(jīng)大氣等離子體處理后的PPC有著良好的凝膠性能，并具有較高的持水能力。

圖3 微流化處理結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Schematic diagram of microfluidization treatment structure

2.2 化學(xué)改性

2.2.1 酸堿化處理 pH偏移處理，即將蛋白質(zhì)溶液置于極端酸性或極端堿性的pH條件下，使得蛋白質(zhì)部分折疊，然后置于中性的pH環(huán)境，蛋白質(zhì)重新折疊，形成具有獨(dú)特表面性質(zhì)的熔融球狀構(gòu)象[36]。Jiang等[37]的研究指出，利用堿移后的PPI可以更好的吸附脂肪球，其制成的乳液更均勻且不易氧化。這一改變可以使得PPI更好的適用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和一些食品藥品的載體。Zhu等[38]的研究側(cè)重于PPI的凝膠性，其研究首次報(bào)道了一種pH偏移處理制備的PPI凝膠，在pH為12時(shí)，延長(zhǎng)PPI在堿液的時(shí)間（1、24和48 h），豌豆蛋白可形成三維凝固體，當(dāng)pH降至中性時(shí)，凝固體結(jié)構(gòu)仍保持不變。這種凝膠有著良好的彈性和持水性，可媲美一些動(dòng)物蛋白凝膠，這為食品開(kāi)發(fā)提供了一種新工藝。

2.2.2 糖基化反應(yīng) 通過(guò)美拉德反應(yīng)將多糖與植物蛋白結(jié)合，已成為一種改善蛋白質(zhì)功能特性的綠色化學(xué)方法[39?40],在豌豆蛋白與多糖結(jié)合的研究中，Zha等[41?42]發(fā)現(xiàn)阿拉伯樹(shù)膠與PPH和PPC偶聯(lián)后，可以降低豆類(lèi)風(fēng)味，并改善PPH、PPC的溶解度、乳化性能和抗氧化活性，這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以讓極具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的PPH、PPC更好的應(yīng)用于食品中。在之后的研究中，Zha等[43]進(jìn)一步使用了葡萄糖、乳糖和麥芽糊精與PPI進(jìn)行偶聯(lián)，偶聯(lián)后的PPI的分子結(jié)構(gòu)被打開(kāi)，PPI的溶解度和豆類(lèi)風(fēng)味也得到了改善。除了上述糖類(lèi)物質(zhì)，脫酯化的高甲氧基柑橘果膠也能夠改善PPI的溶解度[44]。這些結(jié)果都證明了豌豆蛋白作為食品或者生物原料的可行性。例如在豌豆蛋白基飲料的體系中，在酸性條件下添加卡拉膠與PPI可以形成可溶性靜電復(fù)合物，這種復(fù)合物具有更小的粒徑和更高的電荷量，可以顯著提高PPI的乳化穩(wěn)定性[45]。而Wei等[46]的研究也表明，4種多糖（玉米纖維膠、高甲氧基果膠、羧甲基纖維素和魔芋葡甘聚糖）在飲料體系中與PPI進(jìn)行偶聯(lián)，無(wú)論是自然pH環(huán)境還是酸性pH環(huán)境，PPI分散體的物理穩(wěn)定性都得到了提高。豌豆蛋白和多糖的偶聯(lián)，不僅改善了其原有的功能性（尤其是豆類(lèi)風(fēng)味的降低和溶解度的提高），可以使其在飲料行業(yè)得到一定應(yīng)用。

2.2.3 官能團(tuán)轉(zhuǎn)化 脫酰胺化、磷酸化和?；紝儆趯?duì)蛋白側(cè)鏈的官能團(tuán)進(jìn)行修飾的改性方法。脫酰胺化目前普遍采用的是將谷氨酰胺和天冬酰胺殘基中的酰胺變?yōu)轸然鶃?lái)增加蛋白質(zhì)負(fù)電荷的方法[47]。Fang等[48]采用了谷氨酰胺對(duì)PPI進(jìn)行脫酰胺，顯著提高了PPI溶解度，減輕了豆類(lèi)風(fēng)味和苦味。磷酸化是一種費(fèi)用低且高效的改善蛋白質(zhì)功能特性的方法。在此過(guò)程中，磷酸化試劑選擇性地與蛋白質(zhì)側(cè)鏈上的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而引入多個(gè)帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)，增強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子間的靜電斥力，從而改善了豌豆蛋白的功能。PPI進(jìn)行磷酸化處理后，溶解度、乳化性能、乳化穩(wěn)定性、起泡性能和持油能力均有提高[49]。?；男圆煌诹姿峄?，?；酋；瘎┡c蛋白質(zhì)氨基酸殘基之間的親核取代反應(yīng)，可改善PPI的功能性質(zhì)，?；蟮腜PI溶解度、起泡能力和穩(wěn)定性、乳狀液穩(wěn)定性和持水性都有所提高[50?51]。

2.3 酶法改性

2.3.1 酶交聯(lián) 酶交聯(lián)是一種安全、特殊的生物技術(shù)工具，用于調(diào)節(jié)豌豆蛋白的性質(zhì)，同時(shí)能保持所需的質(zhì)構(gòu)特性[52]。Glusac等[53]使用酪氨酸酶交聯(lián)豌豆蛋白，其研究結(jié)果表明交聯(lián)后的豌豆蛋白乳液中，具有更好的穩(wěn)定性、更大的粒徑、更高的粘度和糊狀結(jié)構(gòu)，這對(duì)設(shè)計(jì)和配制醬料、奶酪和肉類(lèi)替代品以及其它素食具有重要作用。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶是目前研究較多的課題，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶與豌豆蛋白交聯(lián)后，可以改變蛋白分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)的組成、分子大小、表面疏水性以及游離巰基和氨基的含量，這些改變使得豌豆蛋白的持水能力得到提高[54]。而對(duì)豌豆蛋白深入研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對(duì)豌豆蛋白中的豌豆球蛋白影響是最為顯著的，可使得豌豆球蛋白形成良好的凝膠。白蛋白的酶交聯(lián)程度是弱于球蛋白的，所以其不足與形成凝膠[55]。隨后Djoullah等[56]進(jìn)一步使用二硫蘇糖醇和熱處理使得豌豆蛋白變性，雖然球蛋白和白蛋白的交聯(lián)度都有提高，但白蛋白仍然不能形成良好的凝膠。同時(shí)Djoullah等[56]的研究也表明，變性后的球蛋白凝膠強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)矛盾的結(jié)果，因此谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶處理豌豆球蛋白的凝膠機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

2.3.2 酶水解 酶水解已被證明是用于修飾定制蛋白制劑最有前途的方法之一，酶解通常會(huì)降低分子量，增加可電離基團(tuán)的數(shù)量，并暴露隱藏在蛋白質(zhì)核心中的疏水性基團(tuán)[8,57?58]。García等[59]和Bajaj等[60]均以PPI為研究對(duì)象，選擇了多種水解酶對(duì)PPI進(jìn)行水解，大多數(shù)酶都能改善PPI的加工特性，尤其是可以改善PPI的溶解度和起泡能力，在感官特性方面，酶解后使得苦味發(fā)生顯著變化。胰蛋白酶對(duì)PPC水解后，可改善其溶解度[61]。用堿性蛋白酶對(duì)豌豆蛋白進(jìn)行水解，可改善其乳化性和起泡性[62?64]。

2.4 復(fù)合改性

復(fù)合改性則是根據(jù)不同改性方法的特性和所需產(chǎn)物的性質(zhì)，使用多種改性方法聯(lián)用的一種改性手段。本文介紹的復(fù)合改性大多介于上述物理改性、化學(xué)改性和酶法改性聯(lián)用的基礎(chǔ)之上。

在化學(xué)處理中，改變pH是一種傳統(tǒng)的、簡(jiǎn)單的方法，廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物蛋白的一種處理手段，但其對(duì)豌豆蛋白的影響是有限的，和超聲聯(lián)合是一種更為有效的處理手段。Jiang等[65]在pH偏移的基礎(chǔ)上進(jìn)一步使用超聲對(duì)PPI進(jìn)行改性處理，結(jié)果顯示，pH12偏移和超聲聯(lián)合處理成功地提高了PPI的溶解度，并顯著減小了可溶性蛋白聚集體的尺寸，表面疏水性顯著增強(qiáng)。

高壓加工是一種非熱食品加工技術(shù)，主要用于滅活食品中的營(yíng)養(yǎng)微生物，Hall等[66]采用高壓與熱處理對(duì)豌豆蛋白進(jìn)行處理，高壓與熱處理使得PPC的持水能力和凝膠性提高，溶解性降低，這在脂肪替代領(lǐng)域是一個(gè)可行的研究方向。

基于固體分散的噴霧干燥技術(shù)是一種優(yōu)良的改性方法，可以改善低水溶性成分的溶解度，降低蛋白質(zhì)的苦味[67]。Cui等[68?69]和Lan等[70]通過(guò)添加不同的多糖和化學(xué)試劑并對(duì)共混物進(jìn)行噴霧干燥，進(jìn)而觀察PPI功能性的改變。在噴霧干燥過(guò)程中，多糖和化學(xué)試劑的加入改變了PPI的外部形態(tài)和分子間作用力，提高了溶解度，減少了豌豆蛋白產(chǎn)品的豆類(lèi)風(fēng)味，對(duì)PPI的結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯影響，這可能對(duì)豌豆蛋白在飲料體系的應(yīng)用中提供了幫助。

豌豆白蛋白與豌豆球蛋白在以微流化為主要處理手段的前提下，會(huì)有不同的結(jié)果。Djemaoune等[71]和Oliete等[72]分別研究了微流化對(duì)豌豆白蛋白和豌豆球蛋白的影響，豌豆白蛋白在調(diào)整pH后進(jìn)行熱處理，最后通過(guò)微流化來(lái)觀察其性質(zhì)的變化，不論pH如何變化，其溶解度均未有顯著改變，而表面疏水性隨著pH的不同有著不同程度的變化。豌豆球蛋白則在微流化處理后表現(xiàn)出溶解度增加的性質(zhì)，但在干燥與微流化共同處理豌豆球蛋白后，會(huì)使其溶解度降低，但會(huì)提高其懸浮穩(wěn)定性。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于在食品工業(yè)中使用豌豆球蛋白聚集體作為干粉末制備懸浮液、乳劑和凝膠具有決定性意義。

3 豌豆蛋白在食品中的應(yīng)用

豌豆蛋白因其良好的功能性，通過(guò)添加豌豆蛋白對(duì)食品進(jìn)行強(qiáng)化或包埋活性物質(zhì)，可以增加食品的營(yíng)養(yǎng)全面性；改善食品的穩(wěn)定性；延長(zhǎng)食品的貯藏時(shí)間。豌豆蛋白在食品中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)：活性物質(zhì)的包封作用、在食品乳液中的穩(wěn)定作用、物質(zhì)替代的作用以及食品強(qiáng)化劑方面的應(yīng)用。

3.1 活性物質(zhì)的包封作用

食品中有著很多的有益物質(zhì)，例如多酚類(lèi)，但因其易氧化，導(dǎo)致多酚不能很好的被人消化利用。單獨(dú)的使用豌豆蛋白對(duì)活性物質(zhì)進(jìn)行包封已經(jīng)有學(xué)者進(jìn)行研究，Jansen-Alves等[73]采用了噴霧干燥的方法，利用豌豆蛋白和蜂膠提取物制備了二元復(fù)合物蜂膠微粒。研究指出，添加豌豆蛋白作為微膠囊的載體，不僅可以降低蜂膠的氣味，還能保護(hù)其生物活性化合物。添加2%豌豆蛋白和5%蜂膠提取物的微粒包封效率最好，得率較高，對(duì)金黃色葡萄球菌和李斯特菌均有抑菌甚至殺菌的作用。這項(xiàng)研究證明了豌豆蛋白在包封食品體系上的可行性。

在三元復(fù)合物上，Guo等[74]對(duì)PPI也進(jìn)行了一系列的研究，首先Guo等[74]利用Ca2+誘導(dǎo)在中性pH條件下制備了可以負(fù)載姜黃素的PPI-高甲氧基果膠復(fù)合物。靜電相互作用是Ca2+橋的主要形成力，當(dāng)Ca2+濃度為24 mmol/L時(shí)，Ca2+會(huì)降低PPI分子的表面疏水性，姜黃素與PPI的結(jié)合能力變?nèi)?，從而提高了封裝能力和保護(hù)能力，使得復(fù)合物中姜黃素的包封率提高至97.33%±0.05%。隨后Guo等[75]進(jìn)一步探究了果膠類(lèi)型和姜黃素濃度對(duì)配合物理化性質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)靜電相互作用、疏水作用和氫鍵作用是誘導(dǎo)PPI-姜黃素-果膠三元復(fù)合物形成的主要力，說(shuō)明了PPI-高甲氧基果膠復(fù)合物更適合作為姜黃素的遞送載體。Guo等[76]的另一項(xiàng)研究則利用了pH驅(qū)動(dòng)法制備了用于負(fù)載姜黃素的PPI-表面活性劑復(fù)合物，PPI-姜黃素-表面活性劑復(fù)合物的形成主要是氫鍵作用和疏水作用。研究表明，PPI-鼠李糖脂復(fù)合物具有較高的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，可以將姜黃素成功地包埋在配合物中并轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，從而延緩姜黃素在腸道期的釋放。在防止油脂氧化酸敗的研究中，Lan等[77?78]研究了PPI和甜菜果膠在不同pH以及混合比例下對(duì)其復(fù)合物的影響，并進(jìn)一步以PPI-甜菜果膠復(fù)合物為研究對(duì)象，利用復(fù)凝聚的方法制備了負(fù)載大麻籽油的PPI-甜菜果膠微膠囊。研究指出在pH為2.5時(shí)形成的膠凝液孔徑均勻、內(nèi)表面光滑，包封效率高；在壁芯比方面，1:1的壁芯比會(huì)使微膠囊表面油脂含量降低，進(jìn)而降低大麻籽油的氧化穩(wěn)定性。這些研究都足以證明豌豆蛋白在食品包封體系中的潛力。

3.2 食品乳液的穩(wěn)定作用

在食品體系里面，許多食品包括兩個(gè)不同的相，如分散在水中的油滴，稱(chēng)為水包油乳劑。豌豆蛋白作為蛋白質(zhì)界面的主要穩(wěn)定劑[79]，是乳液體系中不可缺少的部分。Hinderink等[80]的研究則進(jìn)一步證明，豌豆蛋白里不溶性制成的乳液的物理穩(wěn)定性優(yōu)于全組分的豌豆蛋白制成的乳液。其中不溶性豌豆蛋白穩(wěn)定乳狀液表現(xiàn)出較快的脂質(zhì)氧化，但不影響其物理穩(wěn)定性。相比之下，完整的豌豆蛋白乳狀液在氧化條件下物理不穩(wěn)定，但氧化產(chǎn)物積累最低。表明了豌豆分離蛋白的可溶性和不溶性部分可能存在拮抗作用，這對(duì)設(shè)計(jì)穩(wěn)定的植物蛋白基乳液具有重要意義。而變性的豌豆蛋白也具有更好的乳液穩(wěn)定性，Akkam等[81]采用pH偏移和超聲聯(lián)合方法制備了豌豆蛋白納米乳液，相較于未經(jīng)處理的豌豆蛋白，其具有持水性高、起泡性好、乳化性能好、顏色變化小、抗氧化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并能很好的保護(hù)維生素D。

在乳液的二元體系中，Dai等[82]以豌豆蛋白和葡萄籽原花青素為原料制備了膠體復(fù)合物，該復(fù)合物的相互作用主要為氫鍵作用，該復(fù)合物略微降低了乳液的等電點(diǎn)、熱穩(wěn)定性和鹽穩(wěn)定性，但提高了乳液的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。在乳液的三元體系中，豌豆蛋白和多糖結(jié)合，也可以很好的提高乳液的穩(wěn)定性。Yi等[83]的研究指出PPI和高甲氧基果膠制備的膠體顆粒在用于負(fù)載β-胡蘿卜素的高內(nèi)向Pickering乳液中，PPI-高甲氧基果膠膠體顆粒顯著提高了高內(nèi)向Pickering乳液的貯存穩(wěn)定性。與對(duì)照組玉米油相比，PPI和PPI-高甲氧基果膠復(fù)合物穩(wěn)定的高內(nèi)向Pickering乳液均表現(xiàn)出更高的脂解程度，并可以增強(qiáng)β-胡蘿卜素化學(xué)穩(wěn)定性和控釋性能。

由此可見(jiàn)，豌豆蛋白在維持乳液的穩(wěn)定性方面有著非常重要的作用，可作為界面穩(wěn)定劑。

3.3 物質(zhì)替代的作用

豌豆蛋白因其良好的功能性，在食品體系當(dāng)中可以適當(dāng)?shù)淖鳛橐恍┑鞍椎奶娲坊驈?qiáng)化某些食品的性質(zhì)[84]。Kornet等[85]、Borderías等[86]和?ztürk-Kerimo?lu[87]使用PPI分別作為乳清蛋白、肌原纖維蛋白以及脂肪的替代物進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，在熱固化凝膠中，PPI是乳清分離蛋白的合適替代品。8%和10%的PPI添加到魚(yú)糜肌纖維蛋白中，可改善混合蛋白網(wǎng)絡(luò)的固體性質(zhì)和凝膠持久性。用豌豆蛋白和瓊脂組成的凝膠體系完全替代脂肪，會(huì)使模型肉更柔軟，更具粘性，可顯著提高營(yíng)養(yǎng)成分，降低總脂肪和熱量值，同時(shí)增加總蛋白質(zhì)含量。上述研究為改善豌豆的資源利用效率提供了依據(jù)，同時(shí)也證明了豌豆良好的功能性。豌豆蛋白和小麥面筋相結(jié)合，可以很好的模擬雞肉的性質(zhì)，Schreuders等[88]利用剪切誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)和加熱結(jié)合的方法制備了PPI與小麥淀粉的共混物，產(chǎn)生了獨(dú)特的纖維形態(tài)。以豌豆為基礎(chǔ)的復(fù)合物與雞肉的強(qiáng)度在同一范圍內(nèi)，這為PPI-小麥淀粉混合物的纖維肉類(lèi)似物的制備提供了參考。

3.4 食品強(qiáng)化劑方面的應(yīng)用

PPH對(duì)人體有很多有益的功效，López-Barón等[89]和Wee等[90]的研究均證明了PPH和變性后的PPI均可對(duì)小麥淀粉的水解有抑制作用，并可顯著減少小麥淀粉釋放葡萄糖的量，且?guī)缀醪粫?huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)地和感官知覺(jué)產(chǎn)生影響，因此證明了豌豆蛋白有著良好的制備低血糖食品的潛力。在一些食品中添加豌豆蛋白，不僅可以豐富食品的營(yíng)養(yǎng)全面性，還可對(duì)食品的性狀進(jìn)行改善，Beck等[91]首次研究了大米淀粉中豌豆蛋白和豌豆纖維的添加對(duì)最終產(chǎn)品特性的影響，大米淀粉與豌豆蛋白和豌豆纖維共混物的膨化率較純大米淀粉顯著提高，同時(shí)也豐富了該食品體系的營(yíng)養(yǎng)成分。在食品強(qiáng)化方面，Shen等[92]證明添加順序脫酰胺和偶聯(lián)修飾的PPI的肉餅在保脂、保水、蒸煮率和質(zhì)地柔軟等方面具有優(yōu)勢(shì)。豌豆蛋白的添加可以提高海綿蛋糕面糊的流變性能，增加面糊的穩(wěn)定性，且溶解度無(wú)顯著差異[93]。

4 結(jié)論與展望

豌豆蛋白作為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)豐富，性質(zhì)良好的蛋白，在食品體系中發(fā)揮著重要作用?？傮w來(lái)講，不同的改性方法各有優(yōu)劣，物理改性安全無(wú)毒，但對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較高，導(dǎo)致其在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中難以進(jìn)行；化學(xué)改性具有成本低、反應(yīng)時(shí)間短、設(shè)備需求量小、改性效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，但在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物；酶改性具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化學(xué)改性，導(dǎo)致生產(chǎn)周期更長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高；復(fù)合改性則可以考慮不同改性方式對(duì)豌豆蛋白的影響，進(jìn)而選擇不同的改性方式進(jìn)行組合處理。

現(xiàn)階段雖然對(duì)豌豆蛋白的研究較多，但對(duì)其性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的研究還有待完善。如何在不影響豌豆蛋白功能性的前提下，改善豌豆蛋白的豆類(lèi)風(fēng)味和色度，決定其能否被廣泛應(yīng)用。而隨著現(xiàn)在3D打印或4D打印方法在食品領(lǐng)域的不斷探究，有效的預(yù)處理方法是豌豆蛋白可以適用的前提。綜合來(lái)看，經(jīng)過(guò)一種或者多種改性方法處理的豌豆蛋白，在功能性和食品應(yīng)用方面都有著很大程度的提升，這為以后有關(guān)豌豆蛋白在未來(lái)食品的應(yīng)用提供了全新的思路?？衫猛愣沟鞍讖浹a(bǔ)人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求；改善食品對(duì)穩(wěn)定性與貯藏性的要求；代替動(dòng)物蛋白以減輕對(duì)自然環(huán)境的影響。故今后應(yīng)加大對(duì)豌豆蛋白功能性的研究、尋找多種處理豌豆蛋白的改性方法、改善豌豆蛋白的性質(zhì)、擴(kuò)大豌豆蛋白在食品領(lǐng)域里面的應(yīng)用、增大豌豆商業(yè)價(jià)值以獲得最大經(jīng)濟(jì)利益。