《Food Chemistry: X》：The main skeleton aroma active compounds and sensory characteristics of Chinese geographical indication product: Shanxi aged vinegar
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本研究针对传统花生油加工导致蛋白严重变性、资源浪费的行业痛点，创新性地将焙烤预处理（180°C, 10 min）与绿色安全的水相乙醇萃取技术结合，在实现97.9%高游离油得率的同时，从副产物花生粕中分离出低变性花生分离蛋白（PPI）和浓缩蛋白（PPC）。研究发现焙烤处理虽略微降低蛋白溶解度，但通过诱导蛋白质结构无序化（如PPI的α-螺旋降低4.63%、β-折叠降低6.03%），显著提升其起泡性、乳化活性等功能特性。PPI的乳化活性指数（27.37 m2/g）和泡沫稳定性（78.64%）均优于商品大豆分离蛋白，为花生蛋白的高值化利用提供了新策略。
花生作为全球四大油料作物之一，富含油脂（42-56%）和蛋白质（22-30%），其蛋白营养价值可与动物蛋白媲美。然而，传统压榨或有机溶剂提油技术存在高温高压或有害溶剂残留问题，导致副产物花生粕中蛋白质严重变性，大多只能用作饲料或肥料，造成巨大的资源浪费。近年来兴起的水相介质提油技术（如水相乙醇法）虽能实现绿色提油并保留蛋白活性，但如何进一步提升油脂提取效率并同步优化蛋白功能特性仍是产业难题。
在此背景下，安徽工程大学生物与食品工程学院的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文，创新性地将焙烤预处理与水相乙醇萃取技术耦合，系统探究了该工艺对花生分离蛋白（PPI）和浓缩蛋白（PPC）功能特性与结构的影响。研究通过对比焙烤（180°C, 10 min）与未焙烤处理组，发现焙烤预处理不仅将游离油得率从62.9%提升至97.9%，还显著降低了粕中残油率（7.73%→1.23%）。更重要的是，从副产物花生粕中分离的PPI和PPC在多数功能指标上优于商品大豆分离蛋白（SPI），尤其是PPI的乳化活性指数（27.37 m2/g）和泡沫稳定性（78.64%）分别达到SPI的1.17倍和1.87倍。
关键技术方法
研究以白沙品种花生为原料，通过焙烤预处理结合46%乙醇溶液（料液比3:1）在65°C下萃取油脂，离心后获得花生粕。分别采用碱提酸沉法（PPI）和酒精洗涤法（PPC）分离蛋白，并系统测定其溶解度、持水性、乳化性等功能指标。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、粒径与电位分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、紫外/荧光光谱、差示扫描量热法（DSC）及扫描电子显微镜（SEM）等多维度技术表征蛋白结构变化。
研究结果
3.1 焙烤预处理对花生油和粕得率的影响
焙烤处理显著提升游离油得率至97.9%，同时粕得率降低4.14%，这与残油率大幅下降直接相关。
3.2 对蛋白得率与含量的影响
焙烤使PPI得率从37.43%降至30.74%，但PPC得率从82.91%升至84.77%。两者蛋白含量均显著增加（PPI：76.83%→86.20%；PPC：63.84%→67.99%），源于焙烤促进杂质溶出。
3.3 对蛋白功能特性的影响
除溶解度略有下降外，焙烤后PPI的持油性、起泡性和乳化活性显著提升，PPC的持水性、起泡性和乳化活性也明显改善。PPI的乳化稳定性（23.18 min）达SPI的1.26倍，凸显其应用潜力。
3.4 对蛋白亚基组成的影响
SDS-PAGE显示焙烤未改变亚基种类，但15.5 kDa条带减弱，而23.5-40.5 kDa条带加深，表明焙烤促使高分子复合物解离。
3.5 对粒径分布与电位的影响
焙烤后PPI和PPC的平均粒径分别从661.33 nm、321.87 nm降至518.98 nm、215.33 nm，zeta电位绝对值增大，表明蛋白分散性与稳定性增强。
3.6 对FTIR光谱与二级结构的影响
红外光谱中酰胺I带（1700-1600 cm-1）分析显示，PPI的α-螺旋和β-折叠含量分别下降4.63%和6.03%，PPC的β-折叠下降7.04%，表明结构有序性降低，柔性增加。
3.7 对XRD图谱与相对结晶度的影响
焙烤后PPI在20°衍射峰强度减弱，与β-Sheet含量下降一致，证实结构无序化趋势。
3.8-3.10 光谱与热性质分析
紫外光谱中PPI在276 nm处吸光度增强，荧光光谱最大发射波长红移，DSC显示PPI中伴花生球蛋白吸热峰消失，均说明焙烤暴露疏水基团，改变蛋白空间构象。
3.11 对微观形貌的影响
SEM揭示焙烤后PPI由大颗粒变为多孔片状结构，PPC由聚集球体变为分散小颗粒，与粒径分析结果吻合。
结论与意义
本研究证实焙烤预处理协同水相乙醇萃取可同步实现花生油高效提取与蛋白高值化利用。焙烤诱导的蛋白结构无序化（如二级结构转变、粒径减小、疏水基团暴露）是功能提升的关键机制。PPI在乳化、起泡方面的卓越性能使其可替代SPI用于植物基饮料、人造肉等食品体系；PPC则适用于凝胶类产品。该技术为花生加工产业的绿色转型与资源全利用提供了理论依据和实践路径，未来需进一步评估焙烤对蛋白致敏性及消化率的影响以保障应用安全性。
