《Food and Bioprocess Technology》：Sustainable Leaf Protein Concentrate from Cauliflower Leaves via Ultrasonication-Assisted Extraction and Sieve Filtration
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本研究针对农业副产物花椰菜叶的资源化利用问题，通过超声波辅助提取与筛分过滤相结合的技术，系统探究了处理参数对叶蛋白浓缩物（LPC）得率、蛋白回收率及功能特性的影响。结果表明，10分钟超声联合48μm筛分可显著降低颗粒尺寸、提高蛋白溶解度（pH9时达32%）并改善结构均匀性，为农业废弃物高值化开发提供了新策略。
随着全球人口持续增长，可持续蛋白质需求日益紧迫。传统动物蛋白生产伴随高碳排放和资源消耗，而植物蛋白因其环境友好性和营养均衡性成为理想替代方案。花椰菜叶作为加工副产物常被丢弃，但其蛋白质含量高达干重的19-22%，蕴含巨大开发潜力。然而，植物组织复杂的细胞壁结构和纤维成分阻碍了高效提取，亟需绿色高效的提取技术突破瓶颈。
本研究发表于《Food and Bioprocess Technology》，团队通过超声波破碎与筛分过滤协同策略，系统解析了处理参数对花椰菜叶蛋白浓缩物（LPC）理化特性的影响。研究采用三因素实验设计：超声时间（0/5/10分钟）与筛网孔径（未过滤/124μm/48μm）组合，通过碱性提取-等电点沉淀法获得LPC，并综合运用激光粒度分析、Zeta电位测定、光谱学及显微技术等手段进行表征。
粒径分布分析
超声与筛分协同作用显著降低叶汁颗粒尺寸。未处理样品（NS-NF）的Dx(90)值为776.33μm，而10分钟超声联合48μm筛分（10S-F48）使粒径降至3.48μm。筛分通过物理截留大颗粒，超声则通过空化效应破碎细胞壁，二者结合实现颗粒高度均质化（p<0.001）。
理化特性表征
超声时间延长至10分钟使提取率从12.24%提升至18.32%，但蛋白含量从59.06%降至46.95%，说明超声促进了非蛋白成分溶出。筛分虽降低得率，但提高了蛋白纯度。色泽分析显示超声导致叶绿素降解，L*值降低（p<0.001），10S-F48样品颜色最深。
蛋白溶解性与稳定性
Zeta电位在pH3.5-4.5接近零值（-8.15至-5.64mV），与等电点吻合。10S-NF样品在pH9时溶解度最高（32%），超声暴露亲水基团增强了蛋白-水相互作用（p<0.001）。筛分去除部分可溶组分，使NF样品溶解度优于过滤组。
热特性与结构演变
差示扫描量热法（DSC）显示蛋白变性峰位于61.50-63°C，超声样品焓值（ΔH）升高（0.10-0.30J/g），表明超声诱导的结构重排增强了热稳定性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）中酰胺I带（1634-1627cm-1）和酰胺II带（1537-1531cm-1）的位移证实超声引起蛋白质二级结构变化。扫描电子显微镜（SEM）图像显示10S-F48样品呈现均匀分散的微观形态，印证了超声与筛分的协同细化作用。
结论与展望
研究表明，10分钟超声联合48μm筛分可制备出高均质性、功能改良的LPC，为农业副产物增值提供了技术路径。未来需开展中试放大试验，评估能耗经济性，并探索LPC在食品体系中的应用适配性。该研究契合循环经济理念，为植物蛋白供应链创新提供了科学依据。
