食品蛋白形成纤维的过程已经得到了广泛研究。在不同条件下，可以从各种蛋白质前体中制备出具有不同形态的纤维；值得注意的是，许多蛋白质能够形成具有交叉β-折叠层结构的纤维（Cao & Mezzenga, 2019; Sunde et al., 1997; Wei et al., 2017; Zhao et al., 2018）。纤维的形成机制与其结构特性之间的关系一直是科学研究的重点（Wei et al., 2023; Ziaunys et al., 2024）。自发形成的纤维会从末端开始生长，随着生长会生成新的分支（Andersen et al., 2009）。已经建立了动力学模型来描述纤维的形成过程（Kumar & Haque, 2017）。其中，S形生长模型被广泛接受（Akkermans, Venema, van der Goot et al., 2008; Arnaudov et al., 2003; Goers et al., 2002; Liu et al., 2020）。纤维形成的三个阶段——成核、延伸和成熟——分别对应于滞后期、生长期和稳定期（Michaels & Knowles, 2014; Hill et al., 2009; Suhr et al., 2017）。在滞后期，蛋白质分子通过非共价相互作用聚集形成大小均匀的寡聚体（Arosio et al., 2015; Nelson et al., 2005; Sawaya et al., 2007）。当寡聚体达到临界浓度时，它们作为核，通过吸附蛋白质单体促进纤维的快速延伸，最终形成通常具有纳米级直径和微米级长度的纤维聚合物（Blake & Serpell, 1996; Krebs et al., 2009; Gosal et al., 2002）。这些寡聚体通过空间拉链途径发生纤维化，其基本结构单元是由β-折叠层堆叠形成的交叉β-折叠层结构（Hu et al., 2020）。在这种结构中，β-折叠层链要么平行要么反平行地排列，并垂直于主纤维轴方向堆叠，从而沿纤维轴形成纵向排列的β-折叠层。多组这样的β-折叠层随后横向堆叠，最终形成特征性的交叉β-折叠层结构（Liu et al., 2012; Lutter et al., 2019; Oboroceanu et al., 2010）。
常见的蛋白质修饰方法包括超声处理、高压处理和微波处理。除此之外，电场技术，特别是欧姆加热处理，代表了一种独特的蛋白质修饰方法，受到了广泛关注。欧姆加热处理利用食品的固有电学性质，实现从内部到外部的均匀加热。电流通过食品时产生的热量与其电导率、电场强度密切相关（Ekici et al., 2025; Militky et al., 2025）。关于欧姆加热处理在蛋白质修饰中的应用的研究显示，它在各种食品基质中具有多种功能。研究表明，适度的电场强度可以显著提高蛋白质的溶解度、粘弹性和蛋白质泡沫的结构稳定性，同时促进蛋白质的展开并增强其与疏水性和亲水性化合物的结合能力（Dos Santos et al., 2025; Krichan? et al., 2025）。
作为奶酪生产的副产品，乳清蛋白长期以来一直受到广泛研究。由于其高表面疏水性和优异的乳化稳定性，乳清蛋白纤维受到了越来越多的关注（Yang et al., 2023）。然而，关于通过欧姆加热处理修饰乳清蛋白纤维及其应用的研究仍然有限。现有研究提供了这一领域的初步见解：Leal et al.（2024）研究了欧姆加热对乳清蛋白纤维形成的影响，发现适度的电场处理延长了纤维形成的滞后期，增强了成核和纤维生长的活化系数，并促进了纤维的聚集和网络结构的形成。Joeres et al.（2023）在他们的卵白蛋白研究中观察到，欧姆加热形成的纤维数量较少且体积较小，样品中的β-折叠层含量也减少。同样，Avelar et al.（2024）比较了欧姆加热与传统加热对鸡蛋蛋白和豌豆蛋白纤维化的影响。他们发现欧姆加热形成的纤维较短，β-折叠层含量相对较低，并且对植物蛋白纤维化的调节作用有限。总之，欧姆加热改变了蛋白质的变性和聚集途径，导致纤维形态和β-折叠层结构出现显著差异。
由固体颗粒稳定的皮克林乳液在各个领域都受到了广泛关注（Dickinson, 2017）。Yang et al.（2024）研究了乳清蛋白纤维结构修饰对皮克林乳液稳定性的影响。他们发现，这些纤维的柔韧性和疏水性修饰大大增强了它们在油水界面的吸附和紧密排列。这一过程形成了交联的三维网络，有效提高了乳液的抗絮凝能力并降低了分层高度，从而显著提高了皮克林乳液的整体稳定性。基于这些发现，Wang et al.（2021）对由核和核片段诱导的乳清蛋白纤维进行了比较研究。他们的结果表明，纤维片段在覆盖油滴表面和产生更强的静电排斥作用方面更为有效，从而赋予乳液更好的稳定性。为了补充结构研究，Cui et al.（2022）研究了乳清蛋白分离物纤维在皮克林乳液中的pH响应特性。他们在极端pH值（2.5和10.0）下观察到严重的分层现象。相反，在中等pH值（5.0和7.0）下，乳液表现出优异的抗聚结能力和低的分层指数，这归因于纤维聚集形成的三维网络结构有效阻碍了油滴的运动。与这些发现一致，Jiang et al.（2022）进一步阐明了乳清蛋白分离物纤维结构与皮克林乳液稳定性之间的复杂关系。他们强调，增强的纤维疏水性促进了纤维在油水界面的更广泛吸附和更紧密的排列。
尽管观察到欧姆加热处理延长了滞后期并降低了纤维产量，但其对纤维成核、延伸的影响以及电场对纤维成熟的影响仍需进一步探索。为了解决这一问题，本研究调查了欧姆加热和传统加热对纤维形成过程的影响。使用荧光分光光度计监测了两种热处理方法下的纤维形成过程。通过测量表面疏水性和ζ电位，分析了这两种热处理对纤维核和成熟纤维的分子特性的影响。此外，还使用原子力显微镜和X射线衍射研究了两种加热方法下形成的纤维核和成熟纤维的结构特性。随后，研究了所得成熟纤维在皮克林乳液系统中的应用。通过评估乳液稳定性和絮凝指数，评估了在不同条件下获得的成熟纤维稳定皮克林乳液的能力。此外，还通过动态界面张力分析研究了成熟纤维的界面吸附行为。最后，进行了分子柔韧性分析，以阐明两种热处理方法对纤维柔韧性的影响，并阐明皮克林乳液稳定化的机制。
