《Food Chemistry》：Strategy to enhance the texture, anti-aging property, and rheological property of starch gel: Blending of glutinous rice starch with hydroxypropyl starch
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蛋黄液热稳定性提升及双酶协同作用机制研究。采用中性蛋白酶与磷脂酶A1构建pH4.0双酶系统，通过水解作用降低蛋白质颗粒尺寸（0.20±0.01μm），减少表面疏水性72.6%，增强静电排斥至-28.80mV，使处理后的蛋黄液在80℃加热20分钟和100℃加热10分钟后仍保持流体特性，乳化稳定性（ESI）达320.52，较未处理品提升23倍。研究揭示了酶解协同作用对热稳定性改善的分子机制，为开发新型热稳定蛋黄基食品提供理论依据。
魏武|徐立根|张欣月|孙浩阳|田勇|杨一轩|马哈茂德·阿布-埃尔斯oud|蔡昭霞|卢立志
中国浙江省农业科学院动物科学与兽医研究所，农产品质量与安全国家重点实验室，畜禽资源（家禽）评价与利用重点实验室，杭州310021
摘要
尽管液态蛋黄在营养和功能上具有多样性，但其工业利用受到热诱导不可逆聚集的严重限制。我们开发了一种新型双酶系统（中性蛋白酶+溶血磷脂酶（PLB）），在pH 4.0的条件下共同水解蛋黄成分，制备出一种耐热蛋黄液，该蛋黄液在80°C加热20分钟和100°C加热10分钟后仍能保持流动性。该系统的乳化稳定性比未经处理的蛋黄液高23倍（ESI = 320.52）。从机制上看，双酶水解降低了蛋白质颗粒大小（D[3,2] = 0.20 ± 0.01 μm），减少了表面疏水性（72.6%），并增强了静电排斥力（ζ电位 = -28.80 mV），从而共同抑制了热诱导的聚集。微流变学和低场核磁共振实验证实了其持续的水结合能力和延迟的凝胶化现象。本研究克服了蛋黄液在热加工中的根本限制，扩展了其应用范围。
引言
蛋黄是一种富含蛋白质和磷脂的天然乳液系统，由于其出色的功能特性，被广泛用于酱料、烘焙产品和乳化饮料中（J. Li等人，2021年）。然而，工业热加工会通过疏水相互作用和二硫键的形成导致蛋白质不可逆聚集，从而引发凝胶化、粘度降低和相分离（Y. Zhao等人，2021年）。这种热不稳定性严重限制了蛋黄在需要流动性和稳定性的灭菌液态食品中的应用，例如强化蛋白质的饮料和即饮产品（RTD）（Shan等人，2024年）。
虽然富含脂质的蛋白质系统在食品应用中得到广泛应用，但目前的研究主要集中在蛋白质成分上，对复杂脂质-蛋白质基质中的热稳定性探索有限。蛋黄作为一种典型的脂质-蛋白质系统，其质量中含有33%的脂质（J. Li等人，2021年），但现有研究往往忽视了脂质和蛋白质在热稳定性中的协同作用。特别是，尽管脂质在乳液稳定性中的结构和功能作用至关重要，但它们对蛋黄耐热性的贡献仍尚未得到充分研究。这一差距凸显了阐明蛋黄蛋白质和脂质在抵抗热聚集过程中相互作用机制的必要性，从而推动耐热脂质-蛋白质系统的合理设计，以适应工业应用。
目前用于减轻热诱导蛋白质聚集的策略包括高压均质化（X. Liu等人，2023年；Sirvente等人，2007年）、多糖复合物化（Yang等人，2025年）和化学磷酸化（Kulchaiyawat等人，2016年；Q. Li等人，2022年；Yao等人，2024年）。但这些方法受到高成本、可扩展性挑战或法规合规性的限制（J. Li等人，2021年）。酶修饰因其特异性和温和的条件而成为一种有前景的替代方法（Rui等人，2024年）。蛋白酶水解可以降低蛋白质分子量和表面疏水性，而溶血磷脂酶处理则能增强脂质乳化作用（Buxmann等人，2010年；Shan等人，2024年；Tang等人，2019年；Xu等人，2024年）。然而，现有研究主要集中在单酶系统或双蛋白酶组合上（Fu等人，2020年；Gao等人，2019年），忽略了同时针对蛋白质和脂质成分的协同潜力。酶修饰（如肽生成、磷脂重塑）与耐热性之间的机制相互作用仍不为人所知，这阻碍了耐热蛋黄基成分的合理设计。
我们假设双酶水解通过协同机制增强了蛋黄液的热稳定性。本研究旨在筛选最佳酶组合并调节pH值以控制水解程度，从而最大化蛋黄液的抗热聚集能力。我们希望阐明分子结构、界面行为和功能性能之间的内在关系，揭示增强耐热性的机制。这项工作重新定义了蛋黄在热加工食品中的潜力，并为复杂食品基质建立了可扩展的酶工程策略，从而将基础研究与工业可扩展性联系起来。
材料
新鲜鸡蛋来自Charoen Pokphand集团（中国武汉）。8-氨基-1-萘磺酸钠（ANS）购自上海Macklin生化技术有限公司（中国上海）。SDS-PAGE试剂盒和加载缓冲液由Biosharp生命科学有限公司（中国安徽）提供。荧光异硫氰酸酯（FITC）购自中国医药化工试剂有限公司（中国上海）。中性蛋白酶（200,000 U/g）、磷脂酶A1（200,000 U/g）等试剂也来自该公司。
单酶水解
如图1A所示，在80°C加热20分钟后，除PLB组外，所有组的颗粒大小均显著增加，表明发生了不同程度的热聚集（Jin等人，2013年；Zhao等人，2022a）。其中，PLA1组的颗粒大小变化最为显著，从0.22 μm增加到21.28 μm。图1C中试管底部的空间显示了加热后的蛋黄固态。PLB处理后的样品表现出最大的
结论
本研究系统地研究了中性蛋白酶和PLB对蛋黄液功能特性的联合影响。结果表明，优化后的双酶系统（0.4% w/v中性蛋白酶 + 0.2% v/v PLB，在pH 4.0条件下）通过分子重构协同抑制了蛋黄液中的热诱导聚集。蛋白酶限定的水解生成亲水性肽，通过增强水合作用减少了蛋白质聚集体的大小。
作者贡献声明
魏武：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，软件使用，方法学设计，概念构思。徐立根：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，软件使用，方法学设计，概念构思。张欣月：撰写 – 审稿与编辑，数据管理。孙浩阳：资源获取，实验调查。杨一轩：撰写 – 审稿与编辑，方法学设计。马哈茂德·阿布-埃尔斯oud：撰写 – 审稿与编辑。蔡昭霞：项目监督
未引用参考文献
Hu等人，2025年
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了浙江省科技专项 commissioner 项目（项目编号：仙居鸡肉产业，2025-2029年）的支持。
