均质联合酶解对大豆蛋白纳米颗粒结构与功能特性的影响

王金鸽; 蔡勇建; 刘俊梅; 赵强忠

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022090179

均质联合酶解对大豆蛋白纳米颗粒结构与功能特性的影响

王金鸽^1,,
蔡勇建²,
刘俊梅^1, ,,
赵强忠^2, ,

1.
吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春 130118
2.
华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640

基金项目: 国家自然科学基金（32072148，32101866）；“十四五”国家重点研发计划（2021YFD2100102）。

详细信息

作者简介:
王金鸽（1997−），女，硕士研究生，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：jgwang97@163.com

通讯作者:
刘俊梅（1973−），女，博士，教授，研究方向：功能性食品，E-mail：spring430817@163.com

赵强忠（1976−），男，博士，教授，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：qzzhao@scut.edu.cn

中图分类号: TS201.7
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出版历程
- 收稿日期: 2022-09-18
- 网络出版日期: 2023-05-08
- 刊出日期: 2023-06-30

Effect of Homogenization Assisted with Enzymatic Treatment on the Structural and Functional Properties of Soybean Protein Nanoparticles

1.
School of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China
2.
School of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China

摘要

摘要: 本文以商业大豆分离蛋白（Soy protein isolate，SPI）为原料，分别通过酶解、均质联合酶解制备了蛋白纳米颗粒（Soy protein nanoparticles，SPNPs），对比分析了SPNPs的粒径、多相分散系数及微观形态、傅里叶红外光谱、内源荧光等结构特征，以及内部作用力、表面疏水性、Zeta电位、两亲特性、乳化性与起泡性等物化特性。研究发现：SPI粒径较大（230.00 nm），低水解度（3%）酶解和均质联合酶解处理制备的SPNPs粒径减小（64.20~144.80 nm），呈小球形。二级结构分析表明均质联合酶解制备SPNPs的α-螺旋/β-折叠比例（约45%）较高。与单一酶解所制SPNPs相比，均质联合酶解制备的SPNPs在中性条件时具有更强负电荷（−33 mV），表面疏水性更高，乳化和起泡性能更强。内部作用力结果表明疏水相互作用主导了纳米颗粒结构的形成，氢键和二硫键分别为维持纳米颗粒外部和内部结构的主要作用力。上述结果表明均质协同酶解处理为绿色制备多功能蛋白纳米颗粒提供了新的解决思路。
- 大豆蛋白纳米颗粒（SPNPs） /
- 均质-酶解 /
- 结构 /
- 功能特性
Abstract: The commercial soy protein isolate (SPI) was used as raw material to prepare soy protein nanoparticles (SPNPs) through either single enzymatic treatment or homogenization assisted with enzymatic treatment. The structural characteristics of particle size, polydispersity index, morphology, Fourier transform infrared and endogenous fluorescence spectra of SPNPs, as well as the physicochemical properties of the pattern of intra-particle interactive forces, surface hydrophobicity, Zeta-potential, amphipathy, emulsifying, and foaming properties of SPNPs were comparably analyzed. It was found that the SPI with large particle size (230.00 nm), the SPNPs prepared by either enzymatic or homogenization assisted with enzymatic treatment at low degree (3%) of hydrolysis (DH) were spherical and showed smaller size distributions with z-average size from 64.20 to 144.80 nm. The analysis of secondary structure implied that SPNPs prepared by homogenization assisted with enzymatic treatment showed an increased ratio of α-helix/β-sheet to a narrow range of around 45%. Compared with SPNPs prepared by single enzymatic treatment, the SPNPs showed a stronger negative charge (−33 mV) under neutral conditions and higher H₀, suggesting better emulsifying and foaming properties of the present SPNPs. Meanwhile, the results of the interactive force indicated that the hydrophobic interactions mainly dominated the structure formation of SPNPs, along with hydrogen bonds and disulfide bonds mainly stabilizing the external and internal structure of nanoparticles, respectively. The above results indicated that homogenization assisted with enzymatic treatment provided new solutions for the green preparation of multifunctional protein nanoparticles.
- soy protein nanoparticles (SPNPs) /
- homogenization assisted with enzymatic treatment /
- structural /
- functional properties

HTML全文

大豆蛋白来源广泛，具有丰富的营养价值和广泛的应用潜力，是当前健康食品产业中重要的优质蛋白资源^[1]。但天然大豆蛋白结构紧密，极大限制了其功能特性在工业中的应用，蛋白改性则是突破该限制的主要手段。现阶段多采用物理、化学、酶法等方法对蛋白质进行改性^[2]，其中生物酶解技术反应条件温和，安全性高，在大豆蛋白改性方面更具优势^[3-5]。由于蛋白质特殊的两亲属性，不仅赋予了蛋白质特殊的乳化/起泡等功能特性，同时特定酶解过程产生的两亲性肽段也易自发组装成纳微结构，进而成为营养物质包埋输送载体与界面稳定剂^[5-7]。然而，酶解技术所产生的肽段复杂且所制备纳微颗粒的功能特性难以调控，常存在酶解不同步、蛋白聚集等问题，导致酶解不彻底或难以酶解，以单一酶解技术制备大豆蛋白功能性颗粒的方案仍面临诸多难题^[8-11]。

纳米颗粒的组装方式主要分为自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）两类^[12-13]。前者是指通过物理手段将宏观材料分解成纳米颗粒，如高压均质、超声和粉碎等^[14-17]，其中均质处理效率高、绿色环保，通过调节均质的多样化参数可实现对蛋白质空间结构的多重改变^{[16, 18-19]}。如杨盛楠等^[18]发现高压均质处理可显著改善SPI的溶解性、乳化性及乳化稳定性、起泡性及泡沫稳定性，且调整均质压力、次数及料液比SPI的各项功能均有不同程度的提高。Xu等^[19]探究了均质处理对SPI结构和功能性质的影响，发现均质可以提高SPI分子的柔性和表面疏水性，进而改善其乳化性。但单一均质处理对蛋白质功能特性的改性及应用仍具有一定的局限性，尤其在制备多功能蛋白颗粒领域^[20-22]。Dong等^[11]发现均质处理花生分离蛋白可以提高提取率及水解程度，而均质联合酶解处理显著提高了清除羟自由基的活性及水解产物的抗氧化活性。胡晓利等^[23]发现高压均质与酶法联合处理SPI能显著降低大豆主要抗原蛋白的抗原性。张晶^[24]发现均质联合酶解处理大米蛋白后，其溶解性、乳化性、持水/持油性及泡沫稳定性均得以改善，但起泡性没有改善。基于对蛋白质的安全性开发与多功能特性挖掘的考虑，均质联合限制性酶解将是调控蛋白结构和功能特性的潜在有效手段^{[11, 23-24]}且目前关于均质联合酶解处理制备多功能性蛋白纳米颗粒及结构、功能特性类文章较少。

因此，本文首先利用碱性蛋白酶、风味蛋白酶及中性蛋白酶处理SPI，筛选出碱性蛋白酶作为SPI的水解酶后，均质处理SPI，进一步通过碱性蛋白酶（Alcalase 2.4L）制备不同水解度（Degree of hydrolysis，DH）的SPI酶解产物（3%和6%）；通过表征其粒径、微观形貌、二三级结构、内部作用力及乳化性起泡性等指标探究单一处理（均质处理及酶解处理）、均质联合酶解处理制备大豆蛋白纳米颗粒的可行性及结构功能特性，为新型大豆蛋白基功能构建提供技术支撑。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

商业SPI（组成成分：蛋白质90.39wt.%，水分4.28wt.%，灰分4.21wt.%和脂肪1.12wt.%）武汉诺梵生物科技有限公司；碱性蛋白酶（Alcalase 2.4L）（2.4 AU/g）、风味蛋白酶（500 LAPU/g）、中性蛋白酶（1.6 AU-N/g）丹麦诺维信生物技术有限公司；十二烷基磺酸钠（Sodium dodecyl sulfate，SDS）、二硫苏糖醇（Dithiothreitol，DTT）、尿素（Urea）美国Geniview公司；邻苯二甲醛（1,2-Phthalicdicarboxaldehyde，OPA）、1-苯胺-8-萘磺酸盐（8-Anilino-1-naphthalenesulfonicacid，ANS）美国Sigma-Aldrich公司；L-丝氨酸（L-Serine，L-Ser）中国阿拉丁试剂有限公司；其他化学试剂均为分析纯　国药集团化学试剂有限公司；金龙鱼大豆油　本地超市。

LG10-2.4A型高速离心机　北京医用离心机厂；APV-1000高压均质机　丹麦APV公司；UV754N紫外-可见光分光光度计　上海佑科仪器有限公司；Nano-ZS纳米粒度、Zeta电势分析仪　英国Malvern公司；Alpha 2-4 L D plus真空冷冻干燥机　德国Martin Christ公司；Nicolet 8210E傅里叶红外光谱仪　美国Nicolet公司；F7000荧光分光光度计、HT7700场发射透射电镜　日本Hitachi公司。

1.2 实验方法

1.2.1 大豆蛋白纳米颗粒的制备

准确称取一定量的SPI于去离子水中，配成5wt.%的SPI分散液，分别对其进行均质、酶解以及均质联合酶解处理：a. 室温下550 r/min转速搅拌2 h，随即在40 MPa下均质一次（5 min），得到蛋白样品，记为SPIH^[2]；b. 加入0.50%（酶/底物，v/w）的Alcalase2.4L，在55 °C、pH8下酶解一定时间，使其水解度分别达到3%和6%，此时得到的蛋白样品分别记为SPNP-_E3和SPNP-_E6^[25]；c. 联合a和b的方案，均质后对SPI溶液进行酶解，得到蛋白样品，记为SPNP-_HE3和SPNP-_HE6。其中，每次酶解结束后均调pH至7，沸水浴灭酶10 min后冷却至室温，随即在10000 r/min，4 °C下离心15 min，获取酶解上清液，冻干备用（固体样品）。

1.2.2 水解度（DH）的测定

DH的测定参考Nielson等^[26]的方法，稍有改进。蛋白质的水解度通常以蛋白质中肽键断裂的百分率来表示，取400 μL样品（去离子水稀释至0.20 mg/mL）和3 mL邻苯二甲醛（OPA）试剂混合，避光准确反应2 min后于340 nm处读取吸光值，记读数为A_sample。标准样品和空白的测定分别用0.9516 mmol/L丝氨酸和去离子水，测定结果为A_sta和A_bla。每个样品至少测定三次。DH的计算公式：

S e r i n e {N H}_{2} = \frac{A_{s a m p l e} - A_{b l a}}{A_{s t a} - A_{b l a}} \times 0.9516 \times \frac{1}{C_{s a m p l e}}

$\mathrm{S}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{e}{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}=\frac{{\mathrm{A}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{l}\mathrm{e}}-{\mathrm{A}}_{\mathrm{b}\mathrm{l}\mathrm{a}}}{{\mathrm{A}}_{\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{a}}-{\mathrm{A}}_{\mathrm{b}\mathrm{l}\mathrm{a}}}\times 0.9516\times \frac{1}{{\mathrm{C}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{l}\mathrm{e}}}$

(1)

D H (%) = \frac{h}{h_{t o t}} \times 100 = \frac{S e r i n e {N H}_{2} - β}{α}

$\mathrm{D}\mathrm{H}\left(\text{%}\right)=\frac{{\rm{h}}}{{{\rm{h}}}_{{\rm{tot}}}}\times 100=\frac{{\rm{Serine}}{{\rm{NH}}}_{2}-\beta }{\alpha }$

(2)

式中：h：被酶切的肽键数；α：大豆分离蛋白氨基的平均解离度；h_tot：蛋白质的总肽键数，大豆蛋白的h_tot为7.80；大豆蛋白的α和β分别为0.97和0.34；C_sample：样品蛋白浓度。

1.2.3 结构表征

1.2.3.1 粒径、多相分散系数（Polydispersity index，PDI）

将冻干蛋白样品分散于去离子水中配制成0.50 mg/mL（w/v）的蛋白分散液，完全水化后采用动态光散射技术（Dynamic light scattering，DLS）在Nano-ZS纳米粒度仪上测定其蛋白分散液的粒径、PDI。测定参数：PCS 8501样品池，温度25 ℃，平衡时间2 min，每个样品至少测定三次。

1.2.3.2 场发射扫描电镜（Field emission scanning electron microscope，FE-SEM）

将冻干蛋白样品粉末均匀薄涂一层并固定于导电双面胶上，喷金后通过加速电压为3 kV的场发射扫描电镜（FE-SEM）进行微观形貌观察。

1.2.3.3 傅里叶红外光谱

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。向2 mg蛋白样品中加入100 mg溴化钾，采用傅里叶红外光谱仪测定蛋白质二级结构。测定条件：扫描波长范围400~4000 cm⁻¹，扫描次数64次，分辨率4 cm⁻¹。采用PeakFit4.12软件对采集的光谱图进行分析，对酰胺I 带（1600~1700 cm⁻¹）区域进一步进行Gaussian拟合，计算得出各二级结构含量百分比。

1.2.3.4 内源荧光光谱

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。将蛋白样品配制成1 mg/mL（w/v）的蛋白分散液，采用F7000荧光分光光度计分析其内源荧光光谱。测定条件：激发波长290 nm，扫描波长范围300~400 nm，狭缝宽5 nm，PMT电压700 V，扫描速度300 nm/min，扫描间隔时间20 ms，反应时间0.10 s。

1.2.4 分子间作用力分析

1.2.4.1 内部作用力

参考Zhang等^[12]的方法，稍有改动。将1wt.%的蛋白样品分散在不同溶剂中：a. 去离子水（Distilled water，DW）；b. 30 mmol/L DTT；c. 0.50%（w/v）SDS；d. 6 mol/L Urea；e. 30 mmol/L DTT+0.50%（w/v）SDS；f. 30 mmol/L DTT+6 mol/L Urea；g. 0.50%（w/v）SDS+6 mol/L Urea；h. 30 mmol/L DTT+0.50%（w/v）SDS+6 mol/L Urea。观察蛋白分散液的外观以及测定其粒径的变化情况，方法同1.2.3.1。

1.2.4.2 表面疏水性（H₀）

参考Shen等^[25]使用ANS荧光探针测定H₀的方法，稍有改动。将蛋白样品分散于去离子水中稀释至0.01~0.50 mg/mL之间。取4 mL样品，加入50 μL 8 mmol/L ANS溶液，振荡混匀，避光反应10 min后进行荧光强度的测定，未加入ANS的蛋白分散液为对照组。测定条件：激发波长365 nm，发射波长484 nm，狭缝宽5 nm，电压400 mV。样品的荧光强度，记为FI₁，未加ANS溶液样品的荧光强度，记为FI₀，以荧光强度对样品浓度作曲线，表面疏水性（H₀）用曲线初始阶段的斜率表示。

1.2.4.3 Zeta电位

将蛋白样品配制成0.50 mg/mL（w/v）的蛋白分散液，完全水化后采用Nano-ZS纳米粒度仪测定其蛋白分散液的Zeta电位。测定参数：DTS 1060C 样品池，温度25 ℃，平衡时间1 min，每个样品至少测定三次。

1.2.5 功能特性

1.2.5.1 溶解性

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。将蛋白样品配制成1wt.%的蛋白分散液，于10000 r/min室温下离心20 min，收集上清液。采用凯式定氮法测定上清液蛋白浓度，其溶解性用上清液蛋白浓度占总蛋白浓度的百分比来表示。

X = \frac{(V_{1} - V_{2}) \times c \times 0.0140}{(m \times V_{3} / 100)} \times F \times 100

$\mathrm{X}=\frac{({\mathrm{V}}_{1}-{\mathrm{V}}_{2})\times \mathrm{c}\times 0.0140}{(\mathrm{m}\times {\mathrm{V}}_{3}/100)}\times \mathrm{F}\times 100$

(3)

式中：X：试样中蛋白质的含量，g/100 g；V₁：样品滴定消耗硫酸标准滴定液的体积，mL；V₂：空白消耗硫酸标准滴定液的体积，mL；c：硫酸标准滴定溶液浓度，mol/L；0.0140：1.0 mL硫酸标准滴定液相当的氮的质量，g；m：试样的质量，g；V₃：吸取消化液的体积，mL；F：氮换算为蛋白质的系数，大豆蛋白制品为6.25。

1.2.5.2 持水/持油性

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。称重10 mL离心管的质量M₀（g），称取0.10 g蛋白样品M₁（g）置于离心管中，加入5 mL去离子水或大豆油，混合均匀后室温静置30 min，于3000 r/min室温离心20 min，小心倒去上清液或未吸附大豆油，称重质量M₂（g）。持水性（Water holding capacity，WHC）和持油性（Oil holding capacity，OHC）计算公式如下：

W H C / O H C (g / g) = \frac{M_{2} - M_{1} - M_{0}}{M_{1}}

$\mathrm{W}\mathrm{H}\mathrm{C}/\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{C}(\mathrm{g}/\mathrm{g})=\frac{{\mathrm{M}}_{2}-{\mathrm{M}}_{1}-{\mathrm{M}}_{0}}{{\mathrm{M}}_{1}}$

(4)

1.2.5.3 乳化性及乳液稳定性

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。将蛋白样品配制成1 mg/mL（w/v）的蛋白分散液，取30 mL蛋白分散液于100 mL高脚烧杯中，加入10 mL大豆油后于10000 r/min下高速剪切2 min，立即取200 μL乳状液并加至10 mL 0.10%（w/v）SDS溶液中，充分混合均匀，在500 nm处测定其吸光值A₀（0.10% SDS溶液作为空白对照），乳状液静置30 min后按照以上方法测定其吸光值A₃₀。乳化性（Emulsifying ability index，EAI）和乳液稳定性（Emulsion stability index，ESI）计算公式如下：

E A I (m^{2} / g) = \frac{2 \times 2.303 \times A_{0} \times N}{C \times φ \times 1000}

$\mathrm{E}\mathrm{A}\mathrm{I}({\mathrm{m}}^{2}/\mathrm{g})=\frac{2\times 2.303\times {\mathrm{A}}_{0}\times \mathrm{N}}{\mathrm{C}\times {\varphi }\times 1000}$

(5)

E S I (m i n) = \frac{A_{0} \times 30}{A_{0} - A_{30}}

$\mathrm{E}\mathrm{S}\mathrm{I}\left(\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}\right)=\frac{{\mathrm{A}}_{0}\times 30}{{\mathrm{A}}_{0}-{\mathrm{A}}_{30}}$

(6)

式中：N：稀释倍数，50；C：蛋白样品溶解液中蛋白样品浓度，0.001 g/mL；φ：乳状液中油相所占比例，25%。

1.2.5.4 起泡性及泡沫稳定性

参考杜翠^[2]的方法，稍有改动。准确称量0.30 g蛋白样品置于装有30 mL去离子水的高脚烧杯中，室温搅拌2 h（转速550 r/min）后以10000 r/min高速剪切3次，每次30 s，记录剪切后体积V₀，静置30 min后记录体积V₃₀。起泡性（Foaming ability index，FAI）和泡沫稳定性（Foaming stability index，FSI）计算公式如下：

F A I (%) = \frac{V_{0} - 30}{30} \times 100

$\mathrm{F}\mathrm{A}\mathrm{I}\left(\text{%}\right)=\frac{{\mathrm{V}}_{0}-30}{30}\times 100$

(7)

F S I (%) = \frac{V_{30} - 30}{V_{0} - 30} \times 100

$\mathrm{F}\mathrm{S}\mathrm{I}\left(\text{%}\right)=\frac{{\mathrm{V}}_{30}-30}{{\mathrm{V}}_{0}-30}\times 100$

(8)

1.3 数据处理

所有数据均至少测定三次，以“平均值±标准偏差”表示，并采用SPSS21.0进行单因素方差分析，以Duncan法进行样品间显著性差异分析（P<0.05），采用Origin 2018作图。

2. 结果与分析

2.1 结构表征

2.1.1 DH、粒径、PDI与微观形貌

SPI在三种蛋白酶作用下的DH随酶解时间的变化情况如图1所示。由图1可知，不同蛋白酶酶解SPI的DH随时间增加上升情况不同，其中在Alcalase2.4L作用下DH上升较快，这与它较广的酶切位点有关^[25]。实验筛选Alcalase2.4L作为SPI的水解酶进行制备不同DH的SPI酶解样品，进一步利用DLS对SPI及SPNPs的粒径和PDI进行测定如表1所示。一般认为，当PDI小于0.30时，则说明体系由具有良好均一性的颗粒组成^[25]。由表1可知，SPI的粒径（230.00 nm）与PDI（0.78）均较大，表明均一性较差可能由多种尺寸的胶体颗粒组成^[25]。经均质处理后，粒径与PDI（0.47>0.30）均减小，产物均一性仍较差；酶解处理后，粒径显著（P<0.05）降低（144.80~260.30 nm）且PDI较小（<0.30）；均质-酶解处理后，粒径（64.20~106.10 nm）及PDI（0.20~0.24）最小，产物均一性良好。同时平均粒径随DH的增加而不断增大（64.20~260.30 nm），可能与蛋白质分子过度展开，增强蛋白质的疏水作用，使其易聚集形成可溶或不溶性的聚集体有关^[2]。

图 1 不同酶酶解SPI的水解度随时间的变化规律

Figure 1. The DH of SPI by different enzymes as a function of hydrolysis time

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表 1 SPI及SPNPs的平均粒径和多相分散系数

Table 1. The z-average size and PDI of SPI and SPNPs

样品	平均粒径（nm）	PDI
SPI	230.00±1.54^b	0.78±0.03^a
SPIH	181.70±21.50^c	0.47±0.01^b
SPNP-_E3	144.80±1.41^d	0.27±0.00^c
SPNP-_E6	260.30±8.44^a	0.29±0.01^c
SPNP-_HE3	64.20±4.32^f	0.20±0.00^c
SPNP-_HE6	106.10±2.36^e	0.24±0.00^c
注：同列不同小写字母代表样品间差异显著（P<0.05）；表2~表4同。

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进一步采用FE-SEM观察SPI及SPNPs的微观形貌，结果如图2所示。SPI结构不规则且尺寸较大，经均质处理后，颗粒尺寸减小，但均一性仍较差，仍由无规则聚集体组成；酶解处理后，蛋白颗粒形态明显变化为大小均一的球形颗粒，这与Shen等^[25]制备的颗粒一致；均质-酶解处理后，蛋白颗粒形态以较均一的球状结构存在且颗粒直径较小，同时颗粒直径随DH的增加而增大，观察到的颗粒与DLS测得的结果一致。上述结果表明，酶法与均质-酶解处理可作为有效制备大豆蛋白纳米颗粒的有效手段，其中均质-酶解联合处理可制备尺寸更小，分布更均一的纳米颗粒，且低DH制备的SPNPs颗粒尺寸更小结构更规则。

图 2 SPI及SPNPs的FE-SEM形貌观察

Figure 2. The FE-SEM microscopic observation of SPI and SPNPs

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2.1.2 傅里叶红外光谱

通过傅里叶红外光谱分析二级结构，蛋白质二级结构是指多肽链折叠和盘绕的方式，主要包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲^[2]，同时还计算了α-螺旋/β-折叠比例，可在一定程度上反应样品的柔顺性或者刚性，通常比值越大刚性越强^[25]。SPI及SPNPs样品的二级结构组成如表2所示。由表2可知，SPI的二级结构主要由β-折叠与无规则卷曲组成，均质处理后，α-螺旋和β-转角含量与SPI相比，轻微提升，但β-折叠含量高于SPI，无规则卷曲含量低于SPI，说明处理后二级结构比SPI紧密；SPNPs表现出相似的二级结构组成，且α-螺旋/β-折叠比例显著（P<0.05）高于SPI及SPIH，表明刚性结构增强，同时均质-酶解制备的SPNPs的刚性结构最强。相应地，随DH的增加，α-螺旋含量与无规则卷曲含量不断降低，而β-折叠含量不断增加，表明SPNPs的α-螺旋和无规则卷曲在向β-折叠转变，可能与亚基的降解有关^[25]。并且随DH的增加，α-螺旋/β-折叠比例在不断降低，表明样品柔顺性增强。上述结果可知，均质-酶解制备的SPNPs刚性结构（约45%）强于酶解制备的SPNPs（约37%）。

表 2 SPI及SPNPs的二级结构组成

Table 2. The composition of secondary structures of SPI and SPNPs

样品	α-螺旋（%）	β-折叠（%）	β-转角（%）	无规则卷曲（%）	α-螺旋/β-折叠（%）
SPI	14.77±0.05^d	43.34±0.01^cd	20.44±0.30^b	21.46±0.01^a	34.08±0.39^e
SPIH	15.70±0.16^c	43.75±0.22^c	22.99±0.60^a	17.56±0.23^c	35.89±0.33^d
SPNP-_E3	17.11±0.10^b	43.40±0.03^cd	20.33±0.20^b	19.14±0.34^b	39.42±0.11^c
SPNP-_E6	16.71±0.02^b	46.35±0.50^a	18.64±0.03^cd	18.30±0.76^bc	36.05±0.31^d
SPNP-_HE3	20.09±0.05^a	42.59±0.23^d	19.05±0.06^c	18.27±0.12^bc	47.17±0.19^a
SPNP-_HE6	19.55±0.04^a	44.78±0.10^b	18.11±0.17^d	17.56±0.02^c	43.66±0.21^b

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表 3 SPI及SPNPs的溶解性及持水/持油性

Table 3. The solubility and WHC/OHC of SPI and SPNPs

样品	溶解性（%）	持水性（g/g）	持油性（g/g）
SPI	44.36±0.01^c	13.19±1.04^a	2.19±0.49^c
SPIH	68.20±1.02^b	9.79±0.35^b	4.48±0.77^b
SPNP-_E3	95.06±1.11^a	接近0	4.68±0.15^b
SPNP-_E6	93.75±0.56^a	接近0	4.57±0.12^b
SPNP-_HE3	95.50±0.06^a	接近0	6.83±0.67^a
SPNP-_HE6	93.70±0.92^a	接近0	6.40±0.42^a

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表 4 SPI及SPNPs的乳化性、乳液稳定性和起泡性、泡沫稳定性

Table 4. The EAI, ESI and FAI, FSI of SPI and SPNPs

样品	乳化性（m²/g）	乳液稳定性（min）	起泡性（%）	泡沫稳定性（%）
SPI	39.66±0.43^f	18.44±0.14^e	54.44±1.57^d	69.42±2.00^b
SPIH	46.57±0.51^e	33.37±0.66^d	67.78±0.77^c	86.88±0.30^a
SPNP-_E3	58.73±0.57^c	51.17±0.49^c	70.78±0.46^c	60.75±4.14^c
SPNP-_E6	51.23±0.81^d	29.63±0.56^de	80.47±1.31^b	81.66±1.69^a
SPNP-_HE3	66.48±0.50^a	126.27±3.36^a	100.09±3.49^a	85.89±0.05^a
SPNP-_HE6	61.64±0.67^b	71.80±0.13^b	108.28±2.13^a	90.56±0.79^a

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2.1.3 内源荧光光谱

内源荧光光谱能有效反应蛋白质三级结构的构象变化，SPI及SPNPs样品的内源荧光如图3所示。由图3可知SPI的λ_max为340.50 nm，均质处理所得SPIH的λ_max为346.30 nm；酶解所得SPNP-_E3、SPNP-_E6的λ_max分别为354.00、356.20 nm；均质-酶解处理后，SPNP-_HE3、SPNP-_HE6的λ_max分别为358.90、359.40 nm，表明SPI经不同处理后所得SPNPs的荧光峰均发生了不同程度红移，说明在均质及酶解处理下蛋白构象发生改变，使蛋白微观结构发生变化，色氨酸侧链转移到蛋白分子表面，造成蛋白微环境极性的增加，其分子内部色氨酸残基位于较极性环境中，三级结构较疏松，分子处于较为伸展的状态^[2]。同时荧光强度大小为：SPNP-_HE3> SPNP-_E3> SPNP-_HE6> SPNP-_E6> SPIH> SPI，且在相同DH下，荧光强度大小为：均质-酶解>酶解，说明均质处理有利于打开内部结构^[27]，使之暴露出更多的色氨酸残基，且均质-酶解制备的SPNPs粒径更小，更利于色氨酸残基暴露于亲水环境中。通过分析内源荧光光谱可以看出，均质、酶解处理改变了蛋白的分子结构，使亲水性增强。

图 3 SPI及SPNPs的内源荧光光谱图

Figure 3. The endogenous fluorescence spectra of SPI and SPNPs

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2.2 分子间作用力分析

2.2.1 内部作用力

为了阐明维持大豆蛋白纳米颗粒结构的内部作用力，本实验采用8种不同的溶剂对大豆蛋白纳米颗粒进行处理，不同溶剂对蛋白中的各种作用力破坏程度不同，其中DTT、SDS、尿素分别破坏蛋白质的二硫键、疏水相互作用以及氢键^[25]。SPNPs在不同溶剂处理后分散液外观及粒径变化如图4所示（SPNPs分散在水中粒径要大于新鲜溶液，可能是冷冻干燥时发生聚集）。酶解及均质联合酶解制备的SPNPs在不同溶剂处理下分散液外观和粒径变化相似，表明他们具有相似的内部作用力。与水中相比，分散于DTT溶液中，外观与粒径无明显变化；而在SDS单独存在时，样品溶液外观澄清且粒径显著减小（P<0.05），表明疏水相互作用是维持SPNPs整体结构的主要作用力。被SDS破坏后，SPNPs将解聚成更小的单元，与前期研究结果相似^[25]。在尿素中，粒径增加，尿素破坏了表面结构的氢键使其伸展，表明表层结构由氢键维持。当用DTT和SDS处理时，粒径均明显增加且大于SDS处理时，说明SDS解聚后，内部结构暴露被DTT又进一步展开，表明内部结构主要由二硫键维持。综上，疏水相互作用、二硫键和氢键都参与SPNPs生成，其中疏水相互作用贡献最大。

图 4 大豆蛋白纳米颗粒在不同蛋白变性溶剂中的外观和粒径

注：1：去离子水；2：DTT；3：SDS；4：尿素；5：DTT+SDS；6：DTT+尿素；7：SDS+尿素；8：DTT+SDS+尿素；A、B、C、D分别代表：SPNP-_E3、SPNP-_E6、SPNP-_HE3、SPNP-_HE6；不同小写字母代表同一样品在不同溶剂中的粒径差异显著（P<0.05）。

Figure 4. The appearance and particle size of SPNPs in different protein denaturant solutions

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2.2.2 表面疏水性（H₀）

蛋白质的H₀与其空间构象和功能性质密切相关，它反映了极性水环境中蛋白质表面疏水基团数目^[28]。SPI及SPNPs样品的H₀如图5所示。其中SPI的H₀（8449）最低，可能与致密的球状结构有关，大部分疏水基团都包埋在分子内部^[2]。经处理后，H₀均显著（P<0.05）提高，其中SPNP-_HE3的H₀（21448）最高，可能与轻度酶解暴露疏水基团位点有关^[25]。其次是SPNP_-E3（17118）、SPNP_-HE6（17010）、SPNP_-E6（16060）、SPIH（11929），且随着DH的增加，酶解处理与均质-酶解处理制备的SPNPs表面疏水性与SPI/SPIH相比均呈现出先增加后降低的趋势，可能与酶解过程中蛋白疏水结合生成不溶性聚集体有关^[25]。上述表明均质处理会在一定程度上破坏分子间疏水相互作用，有利于疏水区域暴露^[27]，均质-酶解比酶解处理更有效地展开分子结构，对分子间疏水作用破坏程度更大，使分子内部的疏水基团暴露出来。

图 5 SPI及SPNPs的表面疏水性

注：不同字母代表样品间差异显著（P<0.05）；图6同。

Figure 5. The H₀ of SPI and SPNPs

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2.2.3 Zeta电位

SPI及SPNPs的Zeta电位值如图6所示。SPI处理前后其Zeta电位值均为负值，表明其带有负电荷，其中SPI的Zeta电位绝对值（18.67）最低，表明其分子间静电斥力较弱、体系稳定性差。经不同处理后，Zeta电位绝对值均有所增加，均质处理后电位绝对值显著（P<0.05）提升，与在均质过程中在机械作用下使蛋白质分子展开，暴露出更多的疏水基团和极性基团，增加表面电荷有关^[22]。除酶解处理制备的SPNPs外，其余样品均具有较高的Zeta电位绝对值（>25.00）且不同DH的Zeta电位无明显差异。上述结果表明均质处理有利于增强其静电斥力、维持体系的稳定，均质-酶解处理制备的SPNPs具有较高的Zeta电位绝对值有利于通过静电斥力维持在水中的稳定。

图 6 SPI及SPNPs的Zeta电位

Figure 6. The Zeta potential of SPI and SPNPs

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2.3 功能特性

2.3.1 溶解性、持水/持油性

SPI及SPNPs的溶解性、持水/持油性如表3所示。其中SPI的溶解性（44.36%）较低，经均质处理后，溶解度显著（P<0.05）提升（68.20%），可能由于在均质过程中使蛋白质分子展开，暴露出更多的疏水基团和极性基团，增加表面电荷，使蛋白质的水化作用增强，因此溶解性得到提高，这与杨盛楠等^[18]的研究结果一致。SPNPs的溶解性显著提高，由44.36%提高至95.06%~95.50%（P<0.05），SPNPs溶解性变化趋势与表面疏水性变化趋势相同，与粒径变化趋势相反，随着表面疏水性降低，分子表面疏水基团间疏水相互作用增强，与水分子间作用力减弱^[28~29]；另一方面随着粒径增加，SPNPs分子与水分子接触面积减小，使其在水溶液中难分散，溶解性降低。

SPI的持水性（13.19 g/g）最高，均质处理后持水性从13.19 g/g降低至9.79 g/g，且显著高于SPNPs（接近0）（P<0.05），同时SPNPs的持油性（4.57~6.83 g/g）显著高于SPI（2.19 g/g）（P<0.05）及SPIH（4.48 g/g），其中SPNP-_HE3、SPNP-_HE6高于SPNP-_E3、SPNP-_E6和SPIH，可能由于表面疏水性增加，与油脂结合能力增强，持油性升高^[30]。

2.3.2 乳化性及乳液稳定性

蛋白质乳化性与其表面电荷、表面疏水性及界面上蛋白质构象等多种因素有关^[2]。SPI及SPNPs的乳化性（EAI）及乳液稳定性（ESI）如表4所示。其中SPI的乳化性及乳液稳定性最低，经不同处理后，乳化性均有所提升，其中均质-酶解制备的SPNPs的乳液稳定性及乳化性显著提高（P<0.05）且高于酶解处理制备的SPNPs，表明均质预处理使SPI的粒径减小，使脂肪球上浮速度减缓，均质联合酶解处理可以显著提高其乳化性及乳液稳定性（P<0.05），低DH时乳液稳定性及乳化性显著改善，其乳化性变化趋势与溶解性与持油性的变化趋势一致，这可能是由于溶解性和持油性较好，更多的蛋白溶于水，从而具有更好的迁移率，增加吸附到油-水界面的几率，能够促进其在界面上的扩散和重排，有利于其与脂质结合，从而提高乳化性^[28~30]。而当高DH时乳液稳定性及乳化性开始降低，可能由于部分展开的蛋白质分子疏水作用加强，导致蛋白质发生重聚集形成不溶性聚集体，在界面上的作用力减弱，使乳化稳定性下降。

2.3.3 起泡性及泡沫稳定性

SPI及SPNPs起泡性（FAI）及泡沫稳定性（FSI）如表4所示。其中SPI的起泡性最低，可能由于结构比较紧密，不易吸附到气-液界面上，经不同处理后，泡沫性能均显著提高（P<0.05），其中均质-酶解制备的SPNPs的起泡性及泡沫稳定性高于酶解处理制备的SPNPs，SPNP_-HE3、SPNP_-HE6的泡沫性能无明显差异，以上结果表明，酶解处理可改善起泡性，而均质预处理可显著改善泡沫稳定性，这与杜翠^[2]的研究结果一致。具有一定的溶解性是良好的起泡性与泡沫稳定性的前提条件，与SPI相比，经不同处理后溶解度均显著（P<0.05）提高，且均质-酶解处理制备的SPNPs粒径较小，分子柔性较好，更易扩散到气-液界面，促进泡沫的形成，而表面疏水性增强，蛋白质在界面上的相互作用加强有利于增强界面网络结构，可形成具有一定粘弹性的界面膜使气泡稳定存在于泡沫结构中，有利于泡沫稳定性^[30~31]。

3. 结论

本文采用酶解、均质联合酶解处理成功制备出功能性大豆蛋白纳米颗粒（SPNPs），制备的SPNPs呈球形分布均匀，平均粒径介于65~260 nm之间；而均质-酶解处理制备的SPNPs尺寸更小且更均一，具备较强的刚性结构和较高的表面疏水性与电位绝对值，与酶解制备的SPNPs相比，均质酶解制备的SPNPs具备更好的乳化性、起泡性及稳定性。分子间相互作用分析结果显示：疏水相互作用、二硫键和氢键均参与了上述功能型SPNPs的生成，其中疏水相互作用贡献最大。本文结果充分表明均质联合酶解制备SPNPs是制备多功能性蛋白纳米颗粒的有效途径，同时也为功能食品配料的绿色创新研发与应用提供了更多参考。

图 1 不同酶酶解SPI的水解度随时间的变化规律

Figure 1. The DH of SPI by different enzymes as a function of hydrolysis time

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图 2 SPI及SPNPs的FE-SEM形貌观察

Figure 2. The FE-SEM microscopic observation of SPI and SPNPs

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图 3 SPI及SPNPs的内源荧光光谱图

Figure 3. The endogenous fluorescence spectra of SPI and SPNPs

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图 4 大豆蛋白纳米颗粒在不同蛋白变性溶剂中的外观和粒径

Figure 4. The appearance and particle size of SPNPs in different protein denaturant solutions

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图 5 SPI及SPNPs的表面疏水性

注：不同字母代表样品间差异显著（P<0.05）；图6同。

Figure 5. The H₀ of SPI and SPNPs

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图 6 SPI及SPNPs的Zeta电位

Figure 6. The Zeta potential of SPI and SPNPs

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表 1 SPI及SPNPs的平均粒径和多相分散系数

Table 1 The z-average size and PDI of SPI and SPNPs

样品	平均粒径（nm）	PDI
SPI	230.00±1.54^b	0.78±0.03^a
SPIH	181.70±21.50^c	0.47±0.01^b
SPNP-_E3	144.80±1.41^d	0.27±0.00^c
SPNP-_E6	260.30±8.44^a	0.29±0.01^c
SPNP-_HE3	64.20±4.32^f	0.20±0.00^c
SPNP-_HE6	106.10±2.36^e	0.24±0.00^c
注：同列不同小写字母代表样品间差异显著（P<0.05）；表2~表4同。

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表 2 SPI及SPNPs的二级结构组成

Table 2 The composition of secondary structures of SPI and SPNPs

样品	α-螺旋（%）	β-折叠（%）	β-转角（%）	无规则卷曲（%）	α-螺旋/β-折叠（%）
SPI	14.77±0.05^d	43.34±0.01^cd	20.44±0.30^b	21.46±0.01^a	34.08±0.39^e
SPIH	15.70±0.16^c	43.75±0.22^c	22.99±0.60^a	17.56±0.23^c	35.89±0.33^d
SPNP-_E3	17.11±0.10^b	43.40±0.03^cd	20.33±0.20^b	19.14±0.34^b	39.42±0.11^c
SPNP-_E6	16.71±0.02^b	46.35±0.50^a	18.64±0.03^cd	18.30±0.76^bc	36.05±0.31^d
SPNP-_HE3	20.09±0.05^a	42.59±0.23^d	19.05±0.06^c	18.27±0.12^bc	47.17±0.19^a
SPNP-_HE6	19.55±0.04^a	44.78±0.10^b	18.11±0.17^d	17.56±0.02^c	43.66±0.21^b

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表 3 SPI及SPNPs的溶解性及持水/持油性

Table 3 The solubility and WHC/OHC of SPI and SPNPs

样品	溶解性（%）	持水性（g/g）	持油性（g/g）
SPI	44.36±0.01^c	13.19±1.04^a	2.19±0.49^c
SPIH	68.20±1.02^b	9.79±0.35^b	4.48±0.77^b
SPNP-_E3	95.06±1.11^a	接近0	4.68±0.15^b
SPNP-_E6	93.75±0.56^a	接近0	4.57±0.12^b
SPNP-_HE3	95.50±0.06^a	接近0	6.83±0.67^a
SPNP-_HE6	93.70±0.92^a	接近0	6.40±0.42^a

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表 4 SPI及SPNPs的乳化性、乳液稳定性和起泡性、泡沫稳定性

Table 4 The EAI, ESI and FAI, FSI of SPI and SPNPs

样品	乳化性（m²/g）	乳液稳定性（min）	起泡性（%）	泡沫稳定性（%）
SPI	39.66±0.43^f	18.44±0.14^e	54.44±1.57^d	69.42±2.00^b
SPIH	46.57±0.51^e	33.37±0.66^d	67.78±0.77^c	86.88±0.30^a
SPNP-_E3	58.73±0.57^c	51.17±0.49^c	70.78±0.46^c	60.75±4.14^c
SPNP-_E6	51.23±0.81^d	29.63±0.56^de	80.47±1.31^b	81.66±1.69^a
SPNP-_HE3	66.48±0.50^a	126.27±3.36^a	100.09±3.49^a	85.89±0.05^a
SPNP-_HE6	61.64±0.67^b	71.80±0.13^b	108.28±2.13^a	90.56±0.79^a

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参考文献(31)

[1]	张远红. 大豆肽基纳米颗粒的制备、界面行为及功能性输送的研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2018: 20−30 ZHANG Y H. Fabrication, interfacial behaviors and functional delivery of soy peptide-based nanoparticles[D]. Guangzhou: South China University of Technology, 2018: 20−30.
[2]	杜翠. 大豆酶解聚集体的改性及其在植脂奶油中的应用[D]. 广州: 华南理工大学, 2020: 27−36 DU C. The modification of insoluble soy peptide aggregate (ISPA): Application in the whipped cream[D]. Guangzhou: South China University of Technology, 2020: 27−36.
[3]	SOZER N, KOKINI J L. Nanotechnology and its applications in the food sector[J]. Trends in Biotechnology,2008,27(2):82−89.
[4]	JONES O G, MCCLEMENTS D J. Functional biopolymer particles: Design, fabrication, and applications[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2010,9(4):374−397. doi: 10.1111/j.1541-4337.2010.00118.x
[5]	YUAN D, ZHOU F B, SHEN P H, et al. Self-assembled soy protein nanoparticles by partial enzymatic hydrolysis for pH-Driven encapsulation and delivery of hydrophobic cargo curcumin[J]. Food Hydrocolloids,2021,120:106759. doi: 10.1016/j.foodhyd.2021.106759
[6]	LI J M, CHEN Z. Fabrication of heat-treated soybean protein isolate-EGCG complex nanoparticle as a functional carrier for curcumin[J]. LWT-Food Science and Technology,2022,159:113059. doi: 10.1016/j.lwt.2021.113059
[7]	ROUFEGARINEJAD L. Development and characterization of the reinforced soy protein isolate-based nanocomposite film with CuO and TiO₂ nanoparticles[J]. Journal of Polymers and the Environment,2022,30(6):2507−2515. doi: 10.1007/s10924-022-02374-9
[8]	ZHAO M M, LUO D H, CU L J, et al. Effects of limited enzymatic hydrolysis with pepsin and high-pressure homogenization on the functional properties of soybean protein isolate[J]. LWT-Food Science and Technology,2012,46(2):453−459. doi: 10.1016/j.lwt.2011.12.001
[9]	CHEN L, CHEN J S, REN J Y, et al. Modifications of soy protein isolates using combined extrusion pre-treatment and controlled enzymatic hydrolysis for improved emulsifying properties[J]. Food Hydrocolloids,2011,25(5):887−897. doi: 10.1016/j.foodhyd.2010.08.013
[10]	HINMAN J J, SUSLICK K S. Nanostructured materials synthesis using ultrasound[J]. Topics in Current Chemistry,2017,375(1):12. doi: 10.1007/s41061-016-0100-9
[11]	DONG X H, ZHAO M M, YANG B, et al. Effects of combined high-pressure homogenization and enzymatic treatment on extraction yield, hydrolysis and function properties of peanut proteins[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2011,12(4):478−483. doi: 10.1016/j.ifset.2011.07.002
[12]	ZHANG L T, PAN Z, SHEN K Q, et al. Influence of ultrasound-assisted alkali treatment on the structural properties and functionalities of rice protein[J]. Journal of Cereal Science,2018,79:204−209. doi: 10.1016/j.jcs.2017.10.013
[13]	RYMER S J, TENDLER S J, BOSQUILLON C, et al. Self-assembling peptides and their potential applications in biomedicine[J]. Therapeutic Delivery,2011,2(8):1043−1056. doi: 10.4155/tde.11.74
[14]	ZHANG Y H, ZHOU F B, ZHAO M M, et al. Soy peptide nanoparticles by ultrasound-induced self-assembly of large peptide aggregates and their role on emulsion stability[J]. Food Hydrocolloids,2018,74:62−71. doi: 10.1016/j.foodhyd.2017.07.021
[15]	HAMLEY I W. Self-assembly of amphiphilic peptides[J]. Soft Matter,2011,7(9):4122−4138. doi: 10.1039/c0sm01218a
[16]	ABBAS M, ZOU Q L, LI S K, et al. Self-Assembled peptide and protein-based nanomaterials for antitumor photodynamic and photothermal therapy[J]. Advanced Materials,2017,29(12):1605021. doi: 10.1002/adma.201605021
[17]	ZHANG Y H, ZHOU F B, ZENG X F, et al. pH-Driven-assembled soy peptide nanoparticles as particulate emulsifier for oil-in-water Pickering emulsion and their potential for encapsulation of vitamin D₃[J]. Food Chemistry,2022,383:132489. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.132489
[18]	杨盛楠, 翟爱华. 高压均质对大豆分离蛋白功能性质的影响[J]. 中国酿造,2014,33(12):89−93. [YANG S N, ZHAI A H. Effect of high pressure homogenization on functional properties of soy protein isolate[J]. China Brewing,2014,33(12):89−93. doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2014.12.018 YANG S N, ZHAI A H. Effect of high pressure homogenization on functional properties of soy protein isolate[J]. China Brewing, 2014, 33(12): 89-93. doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2014.12.018
[19]	XU Y Y, WANG G R, WANG X B, et al. Effects of homogenization on the molecular flexibility and emulsifying properties of soy protein isolate[J]. Food Science and Biotechnology,2018,27(5):1293−1299. doi: 10.1007/s10068-018-0361-x
[20]	SUN C C, LIU R, WU T, et al. Combined superfine grinding and heat-shearing treatment for the microparticulation of whey proteins[J]. Food and Bioprocess Technology,2016,9(2):378−386. doi: 10.1007/s11947-015-1629-2
[21]	刘慕君, 于国萍, 齐微微, 等. 植酸酶-木瓜蛋白酶协同改性对大豆分离蛋白冻融稳定性的影响[J]. 中国食品学报,2018,18(2):112−116. [LIU M J, YU G P, QI W W, et al. Effect of phytase and papain hydrolysis on freeze-thaw stabilization of soy protein isolate[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology,2018,18(2):112−116. doi: 10.16429/j.1009-7848.2018.02.014 LIU M J, YU G P, QI W W, et al. Effect of phytase and papain hydrolysis on freeze-thaw stabilization of soy protein isolate[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2018, 18(2): 112-116. doi: 10.16429/j.1009-7848.2018.02.014
[22]	LIU R, WANG L G, LIU Y, et al. Fabricating soy protein hydrolysate/xanthan gum as fat replacer in ice cream by combined enzymatic and heat-shearing treatment[J]. Food Hydrocolloids,2018,81:39−47. doi: 10.1016/j.foodhyd.2018.01.031
[23]	胡晓利, 布冠好. 高压均质与酶法联合改性对大豆蛋白抗原性及结构的影响[J]. 河南工业大学学报,2018,39(6):29−35. [HU X L, BU G H. Effects of combination of high pressure homogenization and enzymatic modification on the antigenicity and structure of soybean protein isolates[J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition),2018,39(6):29−35. HU X L, BU G H. Effects of combination of high pressure homogenization and enzymatic modification on the antigenicity and structure of soybean protein isolates[J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition), 2018, 39(6): 29-35.
[24]	张晶. 均质及酶解对大米蛋白功能特性的影响及机理的初探[D]. 安徽: 安徽农业大学, 2017: 44−54 ZHANG J. The effects of homogenization and enzymatic hydrolysis on the functional properties of rice protein and preliminary study on its mechanism[D]. Anhui Agricultural University, 2017: 44−54.
[25]	SHEN P H, ZHOU F B, ZHANG Y H, et al. Formation and characterization of soy protein nanoparticles by controlled partial enzymatic hydrolysis[J]. Food Hydrocolloids,2020,105:105844. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.105844
[26]	NIELSEN P M, PETERSEN D, DAMBMANN C. Improved method for determining food protein degree of hydrolysis[J]. Journal of Food Science,2001,66(5):642−646. doi: 10.1111/j.1365-2621.2001.tb04614.x
[27]	DU C, CAI Y J, LIU T X, et al. Physicochemical, interfacial and emulsifying properties of insoluble soy peptide aggregate: Effect of homogenization and alkaline-treatment[J]. Food Hydrocolloids,2020,109:106125. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106125
[28]	孙冰玉, 李志敏, 刘琳琳, 等. 高压均质技术对大豆蛋白结构和发酵特性影响研究进展[J]. 食品工业科技,2022,43(13):425−433. [SUN B Y, LI Z M, LIU L L, et al. Research progress on effects of high pressure homogenization on structure and fermentation characteristics of soy protein[J]. Science and Technology of Food Industry,2022,43(13):425−433. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070123 SUN B Y, LI Z M, LIU L L, et al. Research progress on effects of high pressure homogenization on structure and fermentation characteristics of soy protein[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(13): 425-433. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070123
[29]	CARULLO D, DONSI F, FERRARI G. Influence of high-pressure homogenization on structural properties and enzymatic hydrolysis of milk proteins[J]. LWT-Food Science and Technology,2020,130:109657. doi: 10.1016/j.lwt.2020.109657
[30]	ZHANG Y H, ZHOU F B, SHEN P H, et al. Influence of thermal treatment on oil-water interfacial properties and emulsion stabilization prepared by sono-assembled soy peptide nanoparticles[J]. Food Hydrocolloids,2020,103:105646. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.105646
[31]	YE J P, DENG L P, WANG Y R, et al. Impact of rutin on the foaming properties of soybean protein: Formation and characterization of flavonoid-protein complexes[J]. Food Chemistry,2021,362:130238. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.130238

施引文献(5)

期刊类型引用(4)

1.	刘明珠，华玲，张秀萍，丁燃容，刘媛媛. 微波花椒鸡丁预制菜的工艺优化及其挥发性风味物质分析. 四川旅游学院学报. 2025(01): 30-35 . 百度学术
2.	王美仁，王柏辉，杨帆，刘学勤，苏春霞，段晓蓉. 不同加工方式对牛肉干产品风味物质的影响. 食品安全质量检测学报. 2025(02): 127-137 . 百度学术
3.	玛尔哈巴·帕尔哈提，宋占腾，杨睿娜，李静，安静，刘敏，徐贞贞，朱靖蓉. 不同品种恰玛古风味品质分析. 食品工业科技. 2025(04): 306-315 . 本站查看
4.	郑佳琦，宫雅姝，牛梦迪，王军. 鲫鱼冷藏期间新鲜度与挥发性物质相关性分析. 食品与发酵工业. 2024(23): 226-233 . 百度学术

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图(6) / 表(4)

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1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 大豆蛋白纳米颗粒的制备
1.2.2 水解度（DH）的测定
1.2.3 结构表征
1.2.3.1 粒径、多相分散系数（Polydispersity index，PDI）
1.2.3.2 场发射扫描电镜（Field emission scanning electron microscope，FE-SEM）
1.2.3.3 傅里叶红外光谱
1.2.3.4 内源荧光光谱
1.2.4 分子间作用力分析
1.2.4.1 内部作用力
1.2.4.2 表面疏水性（H0）
1.2.4.3 Zeta电位
1.2.5 功能特性
1.2.5.1 溶解性
1.2.5.2 持水/持油性
1.2.5.3 乳化性及乳液稳定性
1.2.5.4 起泡性及泡沫稳定性
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 结构表征
2.1.1 DH、粒径、PDI与微观形貌
2.1.2 傅里叶红外光谱
2.1.3 内源荧光光谱
2.2 分子间作用力分析
2.2.1 内部作用力
2.2.2 表面疏水性（H0）
2.2.3 Zeta电位
2.3 功能特性
2.3.1 溶解性、持水/持油性
2.3.2 乳化性及乳液稳定性
2.3.3 起泡性及泡沫稳定性
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 大豆蛋白纳米颗粒的制备
1.2.2 水解度（DH）的测定
1.2.3 结构表征
1.2.3.1 粒径、多相分散系数（Polydispersity index，PDI）
1.2.3.2 场发射扫描电镜（Field emission scanning electron microscope，FE-SEM）
1.2.3.3 傅里叶红外光谱
1.2.3.4 内源荧光光谱
1.2.4 分子间作用力分析
1.2.4.1 内部作用力
1.2.4.2 表面疏水性（H₀）
1.2.4.3 Zeta电位
1.2.5 功能特性
1.2.5.1 溶解性
1.2.5.2 持水/持油性
1.2.5.3 乳化性及乳液稳定性
1.2.5.4 起泡性及泡沫稳定性
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 结构表征
2.1.1 DH、粒径、PDI与微观形貌
2.1.2 傅里叶红外光谱
2.1.3 内源荧光光谱
2.2 分子间作用力分析
2.2.1 内部作用力
2.2.2 表面疏水性（H₀）
2.2.3 Zeta电位
2.3 功能特性
2.3.1 溶解性、持水/持油性
2.3.2 乳化性及乳液稳定性
2.3.3 起泡性及泡沫稳定性
3. 结论

参考文献(31)

施引文献

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均质联合酶解对大豆蛋白纳米颗粒结构与功能特性的影响

作者简介: 王金鸽（1997−），女，硕士研究生，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：jgwang97@163.com

通讯作者: 刘俊梅（1973−），女，博士，教授，研究方向：功能性食品，E-mail：spring430817@163.com 赵强忠（1976−），男，博士，教授，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：qzzhao@scut.edu.cn

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出版历程

Effect of Homogenization Assisted with Enzymatic Treatment on the Structural and Functional Properties of Soybean Protein Nanoparticles

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.2 实验方法

1.2.1 大豆蛋白纳米颗粒的制备

1.2.2 水解度（DH）的测定

1.2.3 结构表征

1.2.3.1 粒径、多相分散系数（Polydispersity index，PDI）

1.2.3.2 场发射扫描电镜（Field emission scanning electron microscope，FE-SEM）

1.2.3.3 傅里叶红外光谱

1.2.3.4 内源荧光光谱

1.2.4 分子间作用力分析

1.2.4.1 内部作用力

1.2.4.2 表面疏水性（H0）

1.2.4.3 Zeta电位

1.2.5 功能特性

1.2.5.1 溶解性

1.2.5.2 持水/持油性

1.2.5.3 乳化性及乳液稳定性

1.2.5.4 起泡性及泡沫稳定性

1.3 数据处理

2. 结果与分析

2.1 结构表征

2.1.1 DH、粒径、PDI与微观形貌

2.1.2 傅里叶红外光谱

2.1.3 内源荧光光谱

2.2 分子间作用力分析

2.2.1 内部作用力

2.2.2 表面疏水性（H0）

2.2.3 Zeta电位

2.3 功能特性

2.3.1 溶解性、持水/持油性

2.3.2 乳化性及乳液稳定性

2.3.3 起泡性及泡沫稳定性

3. 结论

期刊类型引用(4)

其他类型引用(1)

计量

出版历程

目录

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.2 实验方法

1.2.1 大豆蛋白纳米颗粒的制备

1.2.2 水解度（DH）的测定

1.2.3 结构表征

1.2.3.1 粒径、多相分散系数（Polydispersity index，PDI）

1.2.3.2 场发射扫描电镜（Field emission scanning electron microscope，FE-SEM）

1.2.3.3 傅里叶红外光谱

1.2.3.4 内源荧光光谱

1.2.4 分子间作用力分析

1.2.4.1 内部作用力

1.2.4.2 表面疏水性（H0）

1.2.4.3 Zeta电位

1.2.5 功能特性

1.2.5.1 溶解性

1.2.5.2 持水/持油性

1.2.5.3 乳化性及乳液稳定性

1.2.5.4 起泡性及泡沫稳定性

1.3 数据处理

2. 结果与分析

2.1 结构表征

2.1.1 DH、粒径、PDI与微观形貌

2.1.2 傅里叶红外光谱

2.1.3 内源荧光光谱

2.2 分子间作用力分析

2.2.1 内部作用力

2.2.2 表面疏水性（H0）

2.2.3 Zeta电位

2.3 功能特性

2.3.1 溶解性、持水/持油性

2.3.2 乳化性及乳液稳定性

2.3.3 起泡性及泡沫稳定性

3. 结论

作者简介:
王金鸽（1997−），女，硕士研究生，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：jgwang97@163.com

通讯作者:
刘俊梅（1973−），女，博士，教授，研究方向：功能性食品，E-mail：spring430817@163.com

赵强忠（1976−），男，博士，教授，研究方向：食品乳浊体系，E-mail：qzzhao@scut.edu.cn

1.2.4.2 表面疏水性（H₀）

2.2.2 表面疏水性（H₀）

1.2.4.2 表面疏水性（H₀）

2.2.2 表面疏水性（H₀）