葉 鈺，高金燕，陳紅兵，佟 平*

（1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047； 2.南昌大學(xué)食品學(xué)院，江西 南昌 330047；3.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047）

蛋清凝膠作為一種食品原料，在生產(chǎn)加工中具有重要的作用，不僅可以改善食品的質(zhì)地和形態(tài)，還可以提高食品的保水性、增稠性、黏結(jié)性等[1]。但由于蛋清的水分含量較高，乳化性相對(duì)較低，蛋清蛋白極容易發(fā)生變性，在保藏和運(yùn)輸中蛋清的品質(zhì)和功能特性會(huì)發(fā)生變化[2-3]。

為提高蛋清凝膠的穩(wěn)定性和凝膠特性，胡瑞等[4]研究發(fā)現(xiàn)雜糧的種類與添加量可以影響雞蛋凝膠的保水性及質(zhì)構(gòu)特性，其中雜糧粉添加量與雞蛋凝膠的保水性、硬度、咀嚼性呈正相關(guān)，與彈性呈負(fù)相關(guān)性，結(jié)果顯示添加適量雜糧粉可以改善雞蛋凝膠的品質(zhì)。曾虹艷等[5]研究不同磷酸鹽對(duì)雞蛋凝膠持水性的影響，結(jié)果表明，添加適量磷酸鹽可提高雞蛋凝膠的持水性。Handa等[6]研究不同pH值對(duì)熱誘導(dǎo)條件下蛋清凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，發(fā)現(xiàn)在堿性條件下，溶液的pH值越高，蛋清凝膠的質(zhì)構(gòu)特性越好，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越有序。Croguennec等[7]研究發(fā)現(xiàn)金屬離子的種類與pH值對(duì)蛋清的凝膠性能有顯著影響。這些實(shí)驗(yàn)所用到的方法在一定程度上可以提高蛋清凝膠的保水性，增加凝膠強(qiáng)度，但也破壞了蛋清蛋白的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的副產(chǎn)物會(huì)影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，且存在一定的安全性問(wèn)題。因此，在不破壞蛋清蛋白的情況下研究一種改善蛋清凝膠性質(zhì)的技術(shù)對(duì)于凝膠產(chǎn)品的合理加工及開(kāi)發(fā)具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

近年來(lái)，超聲作為一種改善蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的綠色技術(shù)，在食品的破損檢測(cè)、乳化、均質(zhì)、肉質(zhì)嫩化、滅菌、提取、過(guò)濾、干燥等方面發(fā)揮著重要作用[8-10]。并且經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)超聲處理后的蛋白質(zhì)凝膠特性顯著增強(qiáng)[11-16]。Hu Hao等[11-12]發(fā)現(xiàn)大豆分離蛋白鈣離子熱凝膠和葡萄糖酸內(nèi)酯熱凝膠經(jīng)過(guò)高場(chǎng)強(qiáng)超聲處理后凝膠強(qiáng)度和保水性都增強(qiáng)，并且超聲處理后大豆蛋白的凝膠空間網(wǎng)絡(luò)變得更加致密、均一。Madadlou等[13]研究發(fā)現(xiàn)，酪蛋白溶液經(jīng)過(guò)超聲處理后，形成凝膠的pH值降低，彈性和強(qiáng)度增強(qiáng)。超聲輔助適度加熱可以增強(qiáng)酸奶的凝膠結(jié)構(gòu)和持水性，降低凝膠的收縮性[14]。Tang Chuanhe等[15]發(fā)現(xiàn)高場(chǎng)強(qiáng)超聲能夠提高商用大豆分離蛋白的溶解性和凝膠性。Zisu等[16]對(duì)牛奶蛋白質(zhì)超聲處理后，發(fā)現(xiàn)超聲能夠降低乳清蛋白和酪蛋白的黏性，并增強(qiáng)其凝膠性。

目前，對(duì)超聲影響蛋白質(zhì)凝膠特性的研究多集中在單一分離蛋白質(zhì)理化性質(zhì)的變化等方面，而蛋清是一種混合蛋白質(zhì)，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，關(guān)于超聲改善蛋清凝膠性質(zhì)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究釆用超聲波技術(shù)作為改性手段，對(duì)蛋清溶液進(jìn)行超聲處理，分析蛋清蛋白質(zhì)超聲處理前后的空間結(jié)構(gòu)、分子分布和流變學(xué)性能的變化；然后，制作不同超聲條件處理的蛋清凝膠，通過(guò)對(duì)蛋清凝膠的保水性、質(zhì)構(gòu)特性等進(jìn)行分析，探索超聲對(duì)蛋清溶液形成凝膠的影響。研究結(jié)果可為利用超聲改善蛋清的凝膠性能提供參考，對(duì)雞蛋清產(chǎn)業(yè)化利用具有一定的指導(dǎo)和應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞蛋購(gòu)自于南昌市天虹商場(chǎng)。

考馬斯亮藍(lán)G250、牛血清白蛋白（均為分析純）生工生物工程（上海）股份有限公司；5,5’-二硫雙（2-硝基苯甲酸）（5,5’-dithiobis(2-nitrobenzoic acid)，DTNB）、8-苯胺-1-萘磺酸（8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid，ANS） 美國(guó)Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

XO-1000D超聲波細(xì)胞破碎儀 江蘇南京先歐儀器制造有限公司；T18高速分散機(jī) 德國(guó)IKA公司；Lambda25紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 美國(guó)Perkin Elmer公司；J-810圓二色光譜儀 日本分光公司；F-4600熒光分光光度計(jì) 日本日立公司；高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Thermo Scientific公司；BI-200SM動(dòng)靜態(tài)光散射儀美國(guó)布魯克海文儀器公司；迷你型蛋白垂直電泳儀 美國(guó)Bio-Rad公司；DHR-2流變儀 美國(guó)TA公司；G:BOX凝膠成像系統(tǒng) 英國(guó)Syngene公司；TA.XT-Plus質(zhì)構(gòu)分析儀英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 超聲處理

手工分離得到鮮雞蛋的蛋清，用高速分散機(jī)攪拌（4 200 r/min、55 min），間歇開(kāi)閉分散機(jī)開(kāi)關(guān)，控制蛋清溶液在室溫條件下，靜置1 h后，采用冷凍離心機(jī)離心（8 000 r/min，30 min），取上清液進(jìn)行超聲處理。將超聲波探頭伸入蛋清溶液表面1～2 cm。超聲前，先將盛有蛋清樣品的50 mL離心管放在冰水混合物中靜置20 min，以降低溶液溫度，整個(gè)超聲過(guò)程中，使蛋清樣品處于冰浴環(huán)境下，以避免樣品過(guò)熱。設(shè)置超聲頻率功率為30 Hz，工作時(shí)間7 s，間歇時(shí)間3 s。超聲功率分別為0、200、400、600 W，超聲時(shí)間分別為0、10、20、30 min，正交處理蛋清溶液，得到超聲處理前后的一系列樣品。

1.3.2 粒徑分析

將超聲處理前后的蛋清稀釋至1 mg/mL，經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾，設(shè)置測(cè)量波長(zhǎng)為633 nm，入射光路中的衰減輪為50%檔，散射角為90°，小孔徑片為200 μm，測(cè)試時(shí)間為5 min[17-18]。樣品平行測(cè)量3 次。

1.3.3 流變學(xué)分析

整個(gè)過(guò)程根據(jù)Nyemb等[19]的研究有所調(diào)整，設(shè)置儀器應(yīng)變?yōu)?%，振動(dòng)頻率在0.1～100 Hz范圍內(nèi)以對(duì)數(shù)增加，測(cè)量超聲處理前后的蛋清的儲(chǔ)能模量（G’）、耗能模量（G’’）和相位角（θ）與振動(dòng)頻率的關(guān)系。

1.3.4 結(jié)構(gòu)分析

1.3.4.1 一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

采用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDSPAGE）對(duì)超聲處理前后的蛋清的蛋白質(zhì)條帶進(jìn)行分析，按照不連續(xù)SDS-PAGE配方配制分離膠和濃縮膠，待凝膠凝固后，取樣品和上樣緩沖液等體積混合，每孔上樣量為10 μg。電泳后，在G:BOX凝膠成像系統(tǒng)上分析得到凝膠圖。

1.3.4.2 二級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

將樣品稀釋成0.5 mg/mL，設(shè)定掃描范圍為190～250 nm，掃描速率為100 nm/min，光徑為0.1 cm，間隔0.1 nm，帶寬0.1 nm，平行測(cè)2 次。通過(guò)在線圓二色譜分析網(wǎng)站（http://dichroweb.cryst.bbk.ac.uk/html/ho.shtml）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，結(jié)果以平均摩爾橢圓率[θ]表示，單位為（deg·cm2）/dmol。

1.3.4.3 內(nèi)源性熒光光譜分析

將超聲處理前后的蛋清稀釋至0.1 mg/mL，設(shè)定熒光分光光度計(jì)的條件為：激發(fā)波長(zhǎng)為350 nm，發(fā)射波長(zhǎng)為300～400 nm，應(yīng)答時(shí)間為4 s，狹縫寬度為5.0 nm，電壓為400 V。對(duì)樣品的熒光強(qiáng)度進(jìn)行掃描。

1.3.4.4 紫外-可見(jiàn)分光光譜分析

將超聲處理前后的蛋清稀釋至0.1 mg/mL，設(shè)置掃描波長(zhǎng)范圍為250～350 nm，間隔為1.0 nm，掃描速率中等，帶寬為2.0 nm，響應(yīng)時(shí)間為0.2 s。

1.3.4.5 表面疏水性的測(cè)定

將超聲處理前后的蛋清用磷酸鹽緩沖液（50 mmol/L，pH 7.0）稀釋至0.1 mg/mL，分別取5 mL加入30 μL ANS溶液（5 mmol/L）混合，室溫下避光反應(yīng)1 h后，測(cè)其熒光強(qiáng)度。設(shè)定熒光分光光度計(jì)的條件為：激發(fā)波長(zhǎng)為390 nm，發(fā)射波長(zhǎng)為400～700 nm，掃描速率為1 200 nm/min，光徑為1 cm，狹縫寬度為5 nm，電壓為700 V。

1.3.4.6 游離巰基含量的測(cè)定

采用Ellman法測(cè)定超聲處理前后的蛋清的游離巰基含量[20-21]。將樣品用三羥甲基氨基甲烷-甘氨酸（Tris-glycine）緩沖液稀釋成4 mg/mL，將4 mg DTNB溶于1 mL Tris-glycine緩沖液配成Ellman試劑，分別取3 mL稀釋后的樣品溶液與30 μL Ellman試劑混合，室溫下避光反應(yīng)15 min后，在412 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以Tris-glycine緩沖液作為空白對(duì)照，按照公式（1）計(jì)算游離巰基含量。

式中：75.53＝106/（1.36×104），1.36×104表示摩爾消光系數(shù)（mol/（L?cm））；ρ表示蛋白質(zhì)樣品的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；D表示樣品稀釋倍數(shù)（7.5）。

1.3.5 凝膠性質(zhì)的分析

將超聲處理前后的蛋清90 ℃水浴加熱30 min，制成蛋清凝膠[22]，冷卻，妥善保存，確保其完整性。

1.3.5.1 凝膠保水性的測(cè)定

用離心法測(cè)凝膠保水性[23]，并做適當(dāng)修改。取2 g蛋清凝膠用濾紙制成小包，置于10 mL EP管中。8 000 r/min離心20 min，倒去水分，并小心用濾紙轉(zhuǎn)移殘存的水分，稱質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，凝膠保水性按式（2）進(jìn)行計(jì)算。

式中：m1表示離心前凝膠和離心管的質(zhì)量/g；m2表示離心后去除水分的凝膠和離心管的質(zhì)量/g。

1.3.5.2 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量蛋清凝膠的質(zhì)構(gòu)特性[24-25]。采用P/5探頭對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮。測(cè)定條件如下：測(cè)前速率：5.0 mm/s；探頭以1.0 mm/s的速率穿刺；測(cè)后速率：5.0 mm/s；測(cè)定距離為15 mm；壓縮比例為50%；觸發(fā)力：5.0 g；觸發(fā)類型：Auto；數(shù)據(jù)攫取速率：200 pps；停留時(shí)間：5 s。每個(gè)樣品制3塊凝膠，平行測(cè)量3 次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用Origin 9.0軟件進(jìn)行作圖分析，用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，用S-N-K法進(jìn)行多重比較（P＜0.05表示差異顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲對(duì)蛋清溶液粒徑大小及其分布的影響

利用動(dòng)靜態(tài)光散射分析超聲對(duì)蛋清溶液粒徑大小及其分布的影響（圖1），與未超聲的樣品相比，隨著超聲功率的增加和超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋清溶液粒徑主峰不斷左移，粒徑分布范圍變窄，說(shuō)明超聲使蛋白質(zhì)的整體分子粒徑分布變窄。與未超聲樣品相比，超聲200 W、20 min和30 min的樣品在20 nm以下的粒徑分布消失，而在28～40 nm范圍內(nèi)出現(xiàn)了新的粒徑次峰；超聲400 W、10 min和30 min的樣品的粒徑分布分別在15 nm和20 nm以下消失，均在30～50 nm范圍內(nèi)出現(xiàn)了新的粒徑次峰，說(shuō)明在200 W和400 W的超聲處理下，蛋清溶液的蛋白質(zhì)發(fā)生了聚集，也有小部分發(fā)生了降解。與未超聲樣品相比，在超聲600 W條件下，超聲10、20、30 min的樣品分別在55、45、42 nm以下沒(méi)有粒徑分布，且在65～90、55～85、55～82 nm范圍內(nèi)出現(xiàn)了新的粒徑次峰，說(shuō)明在600 W的超聲處理下，蛋清溶液的蛋白質(zhì)發(fā)生了部分的降解，也有小部分發(fā)生了聚集。

圖1 超聲處理的蛋清樣品粒徑分布圖Fig.1 Particle size distribution of egg white samples after ultrasonic treatment

2.2 超聲對(duì)蛋清溶液流變性的影響

G’表示樣品在發(fā)生形變時(shí)，由于彈性形變（可逆）而儲(chǔ)存的能量，大小與凝膠的彈性有關(guān)，G’’表示樣品在發(fā)生形變時(shí)，由于黏性形變（不可逆）而損耗的能量，大小與液體的黏性有關(guān)[26]。G’和G’’的比值稱為損耗角正切（tan θ），表示黏彈性的度量，tan θ越大，黏性越大，tan θ越小，彈性越大[27]。溶液在形成凝膠的過(guò)程中，G’和G’’一直在發(fā)生變化。形成凝膠之初，G’＜G’’，溶液主要發(fā)生黏性形變，呈液態(tài)；隨著交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行，分子基團(tuán)逐步增大，G’顯著上升，直到G’＝G’’，此時(shí)稱為膠凝點(diǎn)，溶液形成半固體的凝膠態(tài)；膠凝點(diǎn)之后，G’＞G’’，半固體的樣品發(fā)生彈性形變，呈固態(tài)[28]。

如圖2C所示，與未超聲樣品相比，經(jīng)過(guò)600 W、30 min的超聲處理后，tan θ增大，黏性變大，說(shuō)明蛋白溶液表現(xiàn)出更加偏向液體的流變性，黏性越來(lái)越大，形成的凝膠彈性較差；同時(shí)，與未超聲樣品相比，在同一振動(dòng)頻率下，600 W、30 min超聲處理組樣品的G’、G’’明顯降低，可能是600 W、30 min處理組樣品發(fā)生了一定的降解，蛋清溶液的粒度減小，此推測(cè)與動(dòng)靜態(tài)光散射結(jié)果符合，從而形成凝膠的交聯(lián)程度降低，凝膠性能下降。

如圖2A、C所示，隨著振動(dòng)頻率增加，200 W、10 min超聲處理組G’顯著下降，tan θ增大，說(shuō)明蛋白溶液形成的凝膠彈性降低，黏性增大，類似于600 W、30 min超聲處理的樣品，蛋白溶液也偏向液體的流變性，但由于超聲的強(qiáng)度此時(shí)并不高，可能是由于蛋清溶液的蛋白質(zhì)種類繁多且組成復(fù)雜，導(dǎo)致200 W、10 min的超聲處理后蛋清液的部分蛋白質(zhì)更偏向于溶液的黏性。說(shuō)明蛋清作為混合蛋白源，蛋清中的蛋白質(zhì)種類和組成在超聲處理下發(fā)生的變化也會(huì)影響蛋清溶液的流變性。

圖2 超聲處理的蛋清樣品的流變性變化Fig.2 Variation in rheological properties of egg white samples after ultrasonic treatment

2.3 超聲對(duì)蛋清溶液空間結(jié)構(gòu)的影響

通過(guò)SDS-PAGE分析超聲對(duì)蛋清蛋白條帶的影響（圖3），發(fā)現(xiàn)蛋白樣品經(jīng)過(guò)超聲處理之后，蛋白質(zhì)條帶沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明超聲對(duì)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)并不造成影響。

圖3 超聲處理的蛋清樣品的SDS-PAGE圖Fig.3 SDS-PAGE patterns of egg white samples after ultrasonic treatment

圖4 超聲處理的蛋清樣品圓二色光譜Fig.4 Circular dichroism spectra of egg white samples after ultrasonic treatment

利用圓二色光譜分析超聲對(duì)蛋清蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響，由圖4可知，未超聲樣品在195 nm波長(zhǎng)處有正峰，在219～221 nm波長(zhǎng)處有負(fù)峰，說(shuō)明未超聲樣品的二級(jí)結(jié)構(gòu)以β-折疊為主。超聲處理后，光譜曲線與X坐標(biāo)軸的交點(diǎn)沒(méi)有明顯遷移，大部分在192 nm波長(zhǎng)處有一個(gè)正峰，在208 nm和222 nm波長(zhǎng)處有負(fù)峰，表明超聲處理后，蛋清樣品的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要以β-螺旋結(jié)構(gòu)為主，但部分超聲的蛋清溶液仍表現(xiàn)以β-折疊結(jié)構(gòu)為主的特征峰。蛋清溶液的蛋白質(zhì)分子主要是β-折疊結(jié)構(gòu)，在超聲處理下，隨超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋清溶液的β-螺旋結(jié)構(gòu)和β-折疊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了無(wú)規(guī)則變化。說(shuō)明超聲處理下，部分蛋清溶液的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

分析超聲對(duì)蛋清蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)的影響，如圖5A～C所示，在200 W和400 W的超聲處理下，蛋清溶液的熒光強(qiáng)度均降低（圖5A），暴露在溶液中的芳香族氨基酸殘基減少（圖5C），而游離巰基含量在超聲10 min和20 min顯著減少（P＜0.05）（圖5D），超聲30 min無(wú)顯著性變化（P＞0.05），疏水基團(tuán)增加（圖5B）?？赡苁怯捎诔暤目昭ㄗ饔脤?dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生碰撞后相互作用，蛋白質(zhì)發(fā)生卷曲、折疊，使部分生色基團(tuán)被包裹在蛋白分子內(nèi)部，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度部分猝滅，蛋白質(zhì)發(fā)生折疊時(shí)，蛋白質(zhì)部分聚集，蛋白質(zhì)分子間的芳香族氨基酸殘基、疏水基團(tuán)和游離巰基被部分掩埋，巰基形成了二硫鍵，因此暴露在溶液中的芳香族氨基酸殘基和游離巰基含量下降；而疏水基團(tuán)增加可能是由于蛋白質(zhì)發(fā)生聚集時(shí)，分子間相互作用，暴露出分子內(nèi)的疏水基團(tuán)。

如圖5A～C所示，在600 W的超聲作用下，相對(duì)于未處理的蛋清樣品，超聲10 min的熒光強(qiáng)度明顯降低，超聲20 min和30 min的熒光強(qiáng)度（圖5A）和暴露在溶液中的芳香族氨基酸殘基（圖5C）、疏水基團(tuán)增加（圖5B），游離巰基含量顯著增加（P＜0.05）（圖5D），可能是蛋白質(zhì)分子相互作用，暴露出不同的生色基團(tuán)。相比于超聲20 min和30 min的樣品，超聲10 min的樣品的熒光強(qiáng)度反而低于未處理樣品，可能是由于蛋清溶液是混合蛋白源，分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、熒光生色基團(tuán)分布不均、蛋白質(zhì)分子伸展和折疊方式不同，在超聲處理下都會(huì)引起蛋白熒光強(qiáng)度的差異[29]，蛋白質(zhì)部分展開(kāi)時(shí)，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)由緊密變得松散，暴露在溶液中的芳香族氨基酸殘基越來(lái)越多，蛋白質(zhì)的分子間疏水作用也被破壞，分子內(nèi)部暴露出了更多的疏水基團(tuán)，包埋在蛋白質(zhì)內(nèi)部的巰基暴露到分子表面，同時(shí)分子間或分子內(nèi)的二硫鍵被打斷，形成了新的巰基。

圖5 超聲處理的蛋清樣品三級(jí)結(jié)構(gòu)變化Fig.5 Change in tertiary structure of egg white samples after ultrasonic treatment

2.4 超聲對(duì)蛋清凝膠特性的影響

由圖6A可知，在超聲200 W時(shí)，和超聲0 min相比，超聲處理使蛋清凝膠保水性顯著增加（P＜0.05），但超聲10 min和20 min之間無(wú)顯著性變化（P＞0.05）。在超聲400 W時(shí)，超聲10 min保水性無(wú)顯著性變化（P＞0.05），超聲20 min和30 min的凝膠保水性顯著增強(qiáng)（P＜0.05）。在超聲600 W時(shí)，和超聲0 min相比，超聲10、20、30 min均使蛋清凝膠保水性顯著增強(qiáng)（P＜0.05），但超聲10、20 min和30 min處理組之間蛋清凝膠保水性無(wú)顯著性變化（P＞0.05）。保水性增強(qiáng)可能是因?yàn)槌暡ǖ目昭ㄐ?yīng)使蛋清溶液的蛋白質(zhì)發(fā)生了一定的折疊和聚集，從而蛋清凝膠形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均一、穩(wěn)定，對(duì)水分子的綁定更加堅(jiān)固[30]。Zhang Ziye等[31]發(fā)現(xiàn)肌纖維蛋白凝膠在經(jīng)過(guò)超聲處理之后，保水性會(huì)增加，因?yàn)槌曋蟮鞍踪|(zhì)溶液更加均一，空隙變小，更容易防止水分子逸出，和本研究結(jié)論一致。

由圖6B可知，在200 W和400 W超聲處理下，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋清的凝膠強(qiáng)度顯著增強(qiáng)（P＜0.05），可能是由蛋白質(zhì)分子間或分子內(nèi)發(fā)生了一定的交聯(lián)反應(yīng)，蛋白質(zhì)發(fā)生了一定的折疊和聚集，這能導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集體的相對(duì)分子質(zhì)量增大，而暴露在溶液中的游離巰基含量減少，二硫鍵增多，導(dǎo)致分子間或分子內(nèi)發(fā)生交聯(lián)的機(jī)會(huì)增多，因此蛋清溶液的凝膠強(qiáng)度增強(qiáng)。相反，在600 W、30 min的超聲處理下，蛋清溶液的凝膠強(qiáng)度顯著降低（P＜0.05），可能是長(zhǎng)時(shí)間的超聲處理使蛋清溶液的蛋白質(zhì)逐漸展開(kāi)，并發(fā)生了一定的降解，使蛋白質(zhì)分子間不容易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。Zhang Peipei等[32]在轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化大豆分離蛋白的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著超聲功率的增大，蛋白質(zhì)的凝膠強(qiáng)度增加，說(shuō)明超聲有利于大豆分離蛋白的交聯(lián)反應(yīng)，并能增加氨基酸之間的非共價(jià)作用和增強(qiáng)蛋白質(zhì)凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但本研究發(fā)現(xiàn)，與未處理樣品相比，在超聲600 W、30 min的條件下，蛋清蛋白的凝膠強(qiáng)度反而降低了。由此可見(jiàn)，蛋白種類不同，超聲處理對(duì)蛋白凝膠結(jié)構(gòu)的影響也不同。

圖6 超聲處理對(duì)蛋清凝膠特性的影響Fig.6 Effect of ultrasonic treatment on egg white gel properties

3 結(jié) 論

超聲可以改變蛋清溶液的粒徑分布，使部分蛋白質(zhì)分子粒徑變大，部分蛋白質(zhì)分子粒徑變小。200 W、10 min和600 W、30 min的超聲處理下，蛋清溶液偏向于液體的流變性。在200 W和400 W的超聲處理下，蛋清溶液的蛋白質(zhì)發(fā)生了折疊和聚集，也有小部分發(fā)生了降解；在600 W的超聲處理下，蛋清溶液的蛋白質(zhì)發(fā)生了部分的降解，也有小部分發(fā)生了聚集。在200、400 W和600 W 3 種功率的超聲處理下，與超聲0 min相比，蛋清凝膠的保水性均增強(qiáng)。200 W和400 W的超聲處理有利于增強(qiáng)蛋清的凝膠強(qiáng)度，使凝膠更加堅(jiān)固和致密；600 W、30 min的超聲處理會(huì)使蛋清的凝膠強(qiáng)度降低，從而使凝膠的穩(wěn)定性降低。

本研究說(shuō)明一定強(qiáng)度的超聲處理可以改善蛋白質(zhì)的凝膠特性，但需要限制超聲處理的強(qiáng)度，高功率和長(zhǎng)時(shí)間的作用下，蛋白質(zhì)的凝膠特性可能會(huì)降低。前人研究超聲對(duì)蛋白質(zhì)凝膠特性的影響，主要致力于對(duì)單一蛋白影響的研究，如大豆7S蛋白、羅非魚(yú)分離蛋白等，而在食品加工過(guò)程中，蛋白質(zhì)發(fā)揮凝膠特性通常是在復(fù)雜的食物基質(zhì)條件下；因此，研究超聲對(duì)單一蛋白凝膠特性的影響具有一定的局限性。本研究以蛋清蛋白這一混合蛋白源為研究對(duì)象，對(duì)其在超聲前后的理化性質(zhì)、流變特性及功能特性進(jìn)行了詳細(xì)的探討，研究結(jié)果可為進(jìn)一步改善蛋清制品凝膠特性、充分開(kāi)發(fā)利用我國(guó)蛋清資源提供參考。