A comprehensive investigation on the properties of seaweed (Sargassum tenerrimum) protein isolates: Addressing the knowledge gap on drying methods
本研究表明，通过冷冻、真空或喷雾干燥工艺处理的泰来藻（*Sargassum tenerrimum*）海藻蛋白分离物，能够获得具有独特结构与功能特性且高质量、安全且具有生物活性的蛋白质，其中喷雾干燥在乳化和起泡能力方面表现更优，而冷冻干燥则能保留更高含量的酚类物质。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
在人类人口预计到本世纪中叶将达到近百亿的世界里，寻找高质量食物的新来源已成为一项紧迫的任务。虽然动物长期以来提供了大部分的膳食蛋白质，但饲养牲畜带来的环境成本正促使科学家转向海洋寻找替代品。海藻，这些海洋中的广袤森林，以富含矿物质、纤维和维生素而闻名，但其作为主要蛋白质来源的潜力在很大程度上仍未被开发利用。挑战在于海藻是复杂的生物体；它们的细胞坚韧且充满了可能干扰提取内部蛋白质的化合物。此外，一旦提取出蛋白质，必须对其进行干燥以进行储存和使用，但去除水分的方法会从根本上改变蛋白质的结构、其与其他成分混合的能力以及营养价值。了解不同的干燥技术如何影响这些脆弱的海生蛋白质，是让海藻成为未来可行且可持续的食物来源的关键。
来自印度喀拉拉邦渔业与海洋研究大学（Kerala University of Fisheries and Ocean Studies）和印度中央渔业技术研究所（Central Institute of Fisheries Technology）的研究人员致力于使用一种被称为Sargassum tenerrimum的常见褐藻来解决这一特定难题。他们首先从印度南部帕尔克湾（Palk Bay）的沿海水域采集海藻，将其清洗并研磨成细粉。通过一种涉及改变水酸碱度以将蛋白质从植物组织中拉出的化学过程，他们将蛋白质从剩余的海藻物质中分离出来。这产生了一种液态蛋白质提取物，随后他们将其分为三批。每一批都使用不同的工业方法进行干燥：一批是在真空下冷冻干燥以直接去除冰，另一批是在中温真空室中干燥，第三批则是喷入热气流中几乎瞬间完成干燥。其目标是观察这三种方法中哪一种能产生在蛋白质含量、安全性以及粉末在食品中的功能性方面表现最佳的最终产品。
结果显示，所有三种方法都成功生产出了富含蛋白质的粉末，但质量因水分去除方式的不同而显著不同。喷雾干燥的粉末蛋白质含量最高，约为66%，紧随其后的是冷冻干燥样本，约为65%，而真空干燥样本的含量最低，仅略低于50%。重要的是，研究人员对铅、汞和镉等危险重金属进行了测试，发现其中均未检测到可探测到的含量，证实了提取过程有效地净化了海藻。然而，干燥方法的选择确实改变了粉末的化学组成。冷冻干燥样本保留了最高含量的天然植物化合物——酚类，这类物质以其健康益处而闻名，而喷雾干燥过程的高温则略微降低了这些化合物。尽管如此，喷雾干燥的粉末表现出了强大的中和有害自由基的能力，表明它仍然具有显著的抗氧化能力。
当科学家检查粉末的物理性质时，差异变得更加明显。在强力显微镜下，喷雾干燥的颗粒呈现为微小的空心球体，这种形状是由液体液滴的快速干燥形成的。相比之下，冷冻干燥的粉末看起来像缩小的蜂窝状薄片，而真空干燥的样本则由破碎的碎块组成。这些结构差异在研究人员测试粉末在水和油中的行为时显得至关重要。冷冻干燥的粉末在水中溶解性最好，尤其是在水呈弱碱性时，这使其成为制作平滑混合物的最通用选择。它还能形成最稳定的乳液，这意味着它能有效地将油和水结合在一起，这是制作酱料或乳状食物的关键特性。喷雾干燥的粉末虽然溶解性稍逊，但在制造泡沫方面表现出色，在搅拌时会显著膨胀，这对于制作轻盈、空气感的食物质地非常有用。
研究结论指出，虽然冷冻干燥保留了海藻蛋白质最细腻的结构和功能特性，使其成为高质量食品应用中的优选，但喷雾干燥提供了一个极具竞争力的替代方案。喷雾干燥法生产出的粉末具有高蛋白质含量和卓越的起泡能力，且由于其操作特性，被认为是一种适合大规模商业化生产的方法。研究人员发现，干燥过程并未破坏蛋白质的核心结构或其抗细菌能力，因为这些粉末对常见的食源性病原体表现出很强的活性。最终，这项工作证明了海藻蛋白质是一种安全且强效的资源，而干燥过程的选择使食品制造商能够根据特定需求（无论是追求最大程度的营养保留还是高效的大规模生产）来定制最终产品。
您所在领域的论文太多了？
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要，使用您的语言。