《LWT》：Mechanistic Elucidation of DHPM-Induced Foamability Enhancement in Egg White Protein: Structural and Interfacial Modifications
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本研究针对蛋清蛋白在热加工或机械剪切下发泡性能受损的产业难题，通过动态高压微射流（DHPM）技术诱导蛋白结构展开与界面性质调控，系统阐明了其提升发泡能力（增幅268.68%）与泡沫稳定性（增幅85.12%）的机理。结果表明，DHPM通过降低表面张力（最低46.09 mN/m）、增强表面疏水性（最高1667.4）及优化zeta电位，显著改善蛋清蛋白功能特性，为食品工业高值化应用提供理论支撑。
在烘焙食品、肉制品和保健食品中，蛋清蛋白因其卓越的发泡性而被广泛应用。然而，过度加热或高速剪切会破坏其泡沫结构，导致产品质地和口感下降。传统化学修饰法可能产生有害副产物，酶法改性成本高昂，因此开发高效环保的物理改性技术成为行业迫切需求。动态高压微射流（DHPM）作为一种新兴的非热加工技术，凭借其高效、环保、不影响营养价值的优势，在蛋白质改性领域展现出巨大潜力。发表于《LWT》的这项研究，正是为了揭示DHPM提升蛋清蛋白发泡性能的内在机制。
研究团队通过系统分析不同压力（6000-15000 psi）和处理次数（1-3次）下蛋清蛋白的表面张力、粒径、紫外吸收光谱、表观粘度、表面疏水性及zeta电位等指标，结合皮尔逊相关性分析，全面解析了DHPM的改性效果。关键实验技术包括：使用自动表面张力仪（铂板法）测定界面性质，马尔文粒径分析仪表征颗粒分布，荧光探针法（ANS试剂）检测表面疏水性，流变仪测量表观粘度，以及紫外光谱扫描分析构象变化。所有样本均来自武汉正大食品有限公司提供的鲜蛋，经分离过滤后制备蛋清液进行实验。
3.1. 表面张力
DHPM处理使蛋清蛋白表面张力显著降低，在6000 psi（2次）时达到最小值46.09 mN/m。研究表明，高压剪切力破坏蛋白分子间非共价键，促使结构展开，暴露出更多亲疏水基团，加速其向气-水界面扩散吸附，从而提升发泡效率。
3.2. 粒径
DHPM处理呈现双相变化：中低压（6000-10000 psi）下蛋白发生疏水聚集，粒径增大，形成厚实界面膜以增强泡沫稳定性；高压（13000-15000 psi）下颗粒破碎，粒径减小，比表面积增大，发泡能力提升。
3.3. UV吸收特性
224 nm处吸收峰发生蓝移，且强度随压力先降后升，表明DHPM引起蛋清蛋白三级结构变化，芳香族氨基酸残基微环境改变，进一步影响其界面吸附能力。
3.4. 表观粘度
表观粘度在特定压力下（如13000 psi/2次）出现峰值，高粘度溶液可阻碍泡沫排液和聚并，延长稳定时间。
3.5. 表面疏水性
三次处理后（10000 psi）表面疏水性达最大值1667.4，较对照组提升47.88%。疏水基团暴露增强了蛋白在界面的吸附能力与膜强度。
3.6. Zeta电位
适度DHPM处理使zeta电位绝对值升高（如10000 psi/3次达10.42 mV），静电斥力增强抑制气泡 coalescence；过度处理则导致电荷重埋，电位下降。
3.7. 发泡指标相关性分析
皮尔逊分析表明，发泡能力与表面张力呈显著负相关，泡沫稳定性则与表面疏水性和zeta电位紧密关联。两次处理后，发泡能力与稳定性由负转正（r=0.817），证实DHPM可协同优化二者。
研究结论指出，DHPM通过降低表面张力、增强表面疏水性、调控zeta电位及改变蛋白三级结构，显著提升蛋清蛋白发泡性能。该技术克服了传统改性方法的缺陷，为食品工业开发高功能性蛋白配料提供了新策略。未来需进一步探索DHPM改性蛋白在复杂食品体系中的实际应用效果。
