近年來，消費者對植物性飲食的興趣不斷增長，這要求食品行業加快植物性食品的開發并投入大規模生產。豌豆（Pisum sativum L.）蛋白是最有前景的產品之一，因為它具有高營養價值、低過敏性、環境可持續性，更重要的是，對于行業而言，它的成本較低。盡管如此，開發豌豆蛋白產品仍然存在挑戰，即這些產品在被納入蛋白質強化食品中時是否可以作為合格成分，并且更好地滿足消費者的偏好。這是因為在豌豆蛋白中發現的主要蛋白質成分屬于鹽溶性球蛋白，而豌豆蛋白主要的β-折疊二級結構也導致其功能性較差。

    出于上述目的，最近越來越多的研究集中于通過化學修飾（如美拉德反應）和加工技術（如熱處理，酶處理，ph轉移和超聲聯合處理等）。然而，然而，通過上述修飾手段來改善豌豆蛋白的功能，在實現工業化和經濟高效的加工生產方面是艱巨的。一般來說，食品工業中制造豌豆分離蛋白（PPI）最常用的方法是通過堿性提取（AE），隨后在等電點（IEP）沉淀蛋白質，然后進行噴霧干燥。由于所需設備相對簡單，這種提取工藝提供了更低廉的成本。在作者最近的研究中，開發了一種將PPI與環糊精（CD）的固體分散和共噴霧干燥相結合的新技術，以改善PPI的風味特性。盡管豌豆蛋白的豆腥味得到了顯著緩解，但共噴霧干燥并未影響所得PPI?CD的結構和物理功能。在此基礎上，作者提出了一種簡單實用的制造技術，可以無縫地結合到AE?IEP提取步驟中，以改善PPI的功能。這項技術的基本概念是在噴霧干燥之前，將來自IEP的蛋白質漿料與少量共噴霧食品級制劑混合。該方法基于以下假設：在噴霧干燥過程中加入共噴霧干燥劑（如雙糖或乳化鹽）會改變PPI的結構，從而進一步影響最終蛋白質產品的功能屬性。此外，它可能有助于釋放蛋白質疏水袋中結合的豆腥味，這些豆腥味可能在噴霧干燥后被去除。

    在本研究中，選擇了常見的食品添加劑，包括兩種雙糖（海藻糖（Tr）和蔗糖（Su））和一種乳化鹽（六偏磷酸鈉（SHMP））作為共噴霧劑。據報道，Tr和Su能夠通過氫鍵相互作用保護蛋白質分子（如溶菌酶）在噴霧干燥過程中不脫水。理論上，預計這種二糖-蛋白質相互作用會影響噴霧干燥過程中蛋白質的結構變化，從而進一步影響產物的功能。然而，在噴霧干燥過程中，雙糖和PPI之間是否存在這種相互作用，如果存在將如何影響蛋白質的結構和功能目前尚不清楚。同樣，SHMP是另一種常見的食品添加劑，根據良好生產規范使用時通常被認為是安全的。歐洲食品安全局（EFSA）小組還認為SHMP具有較低的急性經口毒性，根據2019年公布的毒性數據，在遺傳毒性和致癌性方面不存在任何問題。它可作為螯合劑和/或乳化劑用于多種食品，如果凍、沙拉醬、乳制品、加工奶酪和肉制品。近年來，磷酸化植物蛋白與乳化鹽發生化學反應，可改變其溶解性、乳化性和起泡性等功能特性。因此，在噴霧干燥過程中添加SHMP有可能導致蛋白質結構的變化，這有利于獲得更好的蛋白質功能。然而，現有的食品蛋白質磷酸化方法除了需要額外的干熱處理外，還需要苛刻的化學反應條件或昂貴的酶。因此，這種簡化的制造工藝需要確認是否可以通過常規噴霧干燥工藝將乳化鹽中的磷酸基團引入PPI。

    因此，美國北達科他州立大學的Leqi Cui和Jiajia Rao等研究的目的是驗證以下假設：在PPI噴霧干燥過程中添加Tr/Su/SHMP會改變蛋白質結構和組成，進而影響最終蛋白質產品的功能屬性。為此，制備了共噴霧干燥機的豌豆分離蛋白（PPI）樣品，對其結構信息進行了綜合評估，并與無共噴霧干燥劑的噴霧干燥PPI進行了比較。隨后，研究了共噴霧干燥PPI的功能屬性，并與對照組（PPI和PPI與Tr/Su/SHMP的物理混合物）進行了比較。最后，由于PPI通常與“豆味”相關，可能導致消費者拒絕，因此本研究還通過非目標化合物過濾技術對PPI的香氣化合物進行了表征，并通過多變量分析可視化了對照和共噴霧干燥PPI之間的差異。所開發的技術可能增加PPI的功能性和芳香性，從而為快速適應食品工業提供商業可用的工具。

在本研究中，研究了在AE?IEP蛋白質提取的最后一步中加入共噴霧劑（Tr、Su或SHMP）的可行性，包括共噴霧干燥PPI的組成、結構和表面性質、功能屬性以及芳香特性。總的來說，共噴涂劑類型和噴霧干燥過程在決定最終PPI的組成、結構和表面性質、功能屬性和芳香特性方面起著重要作用。PPI對照品和PPI與Tr/Su/SHMP的物理混合物在結構和表面性質、功能屬性和芳香特性方面沒有發現差異。FTIR和表面性質結果表明，PPI和共噴涂劑之間存在相互作用。在3 種共噴霧干燥PPI中，PPI-SHMP通常表現出更好的功能性，包括水/油結合能力、中性pH下的溶解性、乳化性、起泡性和熱性能，因為PPI與SHMP的磷酸化。此外，與共噴霧干燥樣品相比，PPI對照品的芳香特性表現出不同的特性。總之，本研究為改善PPI的功能提供了一種簡化的制造工藝。