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本文以大豆分离蛋白(SPI)和小麦面筋蛋白(WG)为研究对象,采用蛋白质化学、生物化学、酶学、光谱学和流变学等学科技术,通过研究微波、超声波、超高压等物理预处理对大豆与小麦混合蛋白结构的变化规律,明确大豆与小麦混合蛋白结构和分子间作用力与酶促凝胶形成的关系,探索不同物理预处理方式对谷氨酰胺转氨酶(TG酶)促凝胶的形成机理。分析油滴在大豆与小麦蛋白乳液凝胶中的作用机理,并研究乳液凝胶的结构性质、流变性和蛋白界面性质等功能性质。主要结论如下:(1)研究微波预处理对TG酶促大豆与小麦蛋白混合凝胶性质的影响。研究表明:微波处理(0、70、210、350、560、700 W)显著提高了混合蛋白凝胶的凝胶强度、持水性和弹性模量(G′),在700W时达到最大值,凝胶强度为652.67 g,提高了8.5倍,持水率为85.84%,提高了19.33%。微波预处理提高了大豆与小麦蛋白的巯基和可溶性蛋白含量,通过TG酶的交联反应,促进了蛋白分子间的疏水相互作用和二硫键的形成。红外光谱测定表明:微波处理减小了混合蛋白凝胶的α-螺旋和β-转角结构,增加了β-折叠结构。扫描电镜分析表明:微波处理促进大豆与小麦蛋白形成结构紧密、均匀的TG酶交联凝胶。(2)研究超声波预处理对TG酶促大豆与小麦蛋白混合凝胶性质的影响。结果表明:超声波处理(0、10、20、30、40 min)减小了大豆与小麦混合蛋白溶液中分子的粒径,这导致表面疏水性和游离巯基(SH)含量的增加。随后,TG酶的交联反应促进了二硫键的形成,从而降低了游离巯基的含量。性质测定表明:超声波处理改善了混合蛋白的凝胶强度,持水性和储能模量(G′),并且导致TG酶诱导形成更密集、均匀的大豆与小麦蛋白凝胶网络结构。此外,二级结构研究表明:超声波处理使蛋白凝胶的α-螺旋和β-转角结构含量降低,无规卷曲和β-折叠结构含量增加。(3)研究超高压(UHP)预处理对TG酶促大豆与小麦蛋白混合凝胶性质的影响。研究发现:UHP处理(0、100、200、300、400 MPa)导致大豆与小麦蛋白分子展开和聚集,这使得蛋白溶液中游离巯基含量和表面疏水基团增加。然而,TG酶交联反应促进了蛋白质间的疏水相互作用和二硫键的形成,因此导致TG酶交联的蛋白凝胶具有更高的凝胶强度,持水性,并表现出更致密、均匀的凝胶网络三维结构。流变性测定结果显示,通过加热-冷却循环(25℃→95℃→25℃),UHP处理使得TG酶诱导的蛋白凝胶产生更高的储能模量值(G′)。形成大豆与小麦蛋白凝胶网络结构的分子间作用力包括共价相互作用(ε-(γ-glutamyl)lysine键、二硫键)和非共价相互作用(静电作用力、疏水相互作用)。此外,二级结构研究表明UHP处理降低了α-螺旋和β-转角结构含量,但增加了β-折叠和无规则卷曲结构含量。(4)研究油相比例(φ)对TG酶促大豆与小麦混合蛋白乳液凝胶性质的影响。研究表明:φ的增加(0.1–0.5)显著促进了储能模量(G′)和持水能力。损耗模量(G′′)的频率独立性主要与TG酶诱导形成的化学交联网络有关。此外,界面蛋白吸附性质表明:随着φ的升高,导致乳液中液滴和Zeta电位的增加,凝胶体系中的蛋白吸附量和界面蛋白浓度也随之增大。乳液凝胶形成的相互作用力与溶剂浊度变化密切相关,结果表明乳液凝胶网络主要由疏水相互作用和二硫键所维持。因此,酶促蛋白稳定乳液凝胶可以作为不稳定的脂溶性生物活性物质的控释载体而应用于食品递送体系。