趙紫悅，張伊儂，彭松林，李懿璇，康夢瑤，尚永彪,2,3 *

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實驗室(重慶)，重慶，400715)3(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

乳化型香腸以及肉丸、午餐肉等肉糜類產(chǎn)品在肉制品中占比越來越大，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹饕M品。在乳化型香腸等肉糜類產(chǎn)品的加工過程中，添加植物油或以植物油替代動物油脂能夠起到改善產(chǎn)品風(fēng)味、降低膽固醇含量等作用[1]。但是，直接在斬拌的過程中加入植物油，可能會導(dǎo)致蒸煮時有較多的油和水的析出、產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)不佳、口感較差等缺陷。

近年來，預(yù)乳化的工藝漸被應(yīng)用于這一領(lǐng)域，即先將油脂、蛋白質(zhì)以及水等配制為預(yù)乳化液，然后再將其與肉糜混勻。普通的預(yù)乳化操作方法是采用均漿設(shè)備將油相和水相混合，該方法使產(chǎn)品出油的問題得以緩解，但乳化及乳化液的應(yīng)用效果還不夠理想。油脂預(yù)乳化的效果會直接影響肉糜制品的保油性，而這一效果又與預(yù)乳化的條件和方法有關(guān)，通過體系條件的優(yōu)化及輔以適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┯锌赡軙黾油饧佑椭⒘１砻娴鞍踪|(zhì)的吸附量以及結(jié)合的穩(wěn)定性。

超聲波在食品領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，如食品生產(chǎn)、食品改性以及食品分析等方面，受到越來越多研究學(xué)者的關(guān)注[2-3]。已有許多文獻(xiàn)表明，超聲波有促進(jìn)乳化的作用，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)[4]。超聲波乳化技術(shù)在食品領(lǐng)域多應(yīng)用于制備納米乳液，使分散劑具有良好的包埋效果，提高乳化產(chǎn)率及產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性[5-6]。超聲波乳化還應(yīng)用于針對牛奶中脂肪球大小不均而導(dǎo)致的牛奶分層問題，其空化效應(yīng)及高強度的剪切作用能夠降低脂肪球大小，使其均勻分散，減少牛奶表面形成奶油層的現(xiàn)象[7]。除此之外，超聲波乳化也在果汁、蛋黃醬、調(diào)味番茄醬等產(chǎn)品中得以應(yīng)用[8]，但是，目前該技術(shù)在肉制品預(yù)乳化液中的應(yīng)用還鮮有報道。

本研究在常規(guī)的勻漿操作的基礎(chǔ)上對預(yù)乳化液做進(jìn)一步的超聲波處理，考察不同超聲功率下預(yù)乳化液的乳化活性及乳化穩(wěn)定性、表觀穩(wěn)定性、表面蛋白吸附量、乳液黏度、乳化液滴粒徑及分布、zeta-電位和拉曼光譜等指標(biāo)的變化情況，分析不同功率的超聲波處理對預(yù)乳化效果的影響并闡釋超聲波處理的作用機理，以期為超聲波處理的預(yù)乳化液在肉糜制品中的應(yīng)用提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酪蛋白酸鈉(萬利達(dá)生物科技有限公司，蛋白質(zhì)含量≥90.00%)，大豆油(九三非轉(zhuǎn)基因一級大豆油)，純凈水，其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

XHF-D內(nèi)切式勻漿機，寧波新芝生物科技股份有限公司；SYNERGYH1MG全波長酶標(biāo)儀，美國基因公司；BX53熒光正置顯微鏡，日本Olympus公司；ZEN3690馬爾文激光粒度分析儀，英國馬爾文儀器公司；DXR2拉曼光譜儀，美國Thermo Fisher Scientific公司；JY99-IIDN超聲波細(xì)胞粉碎機，寧波新芝生物科技股份有限公司；5810型臺式高速離心機，德國Eppendorf公司；MCR302流變儀，奧地利安東帕公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計

取燒杯，將純凈水與大豆油按1∶1(體積比)混合，酪蛋白酸鈉添加量為2 g/L，采用內(nèi)切式勻漿機以6 000 r/min進(jìn)行乳化均質(zhì)，時間為30 s，間隔30 s，勻漿2次，得到粗乳液。取200 mL樣品進(jìn)行超聲波處理，超聲波頻率為20 kHz，超聲功率分別設(shè)定為0、240、360、480、600 W，處理總時長3 min，每次處理超聲持續(xù)3 s，停3 s。超聲波處理過程中將樣品燒杯進(jìn)行冰浴降溫，處理完畢后乳液樣品溫度均在40 ℃以下。

1.3.2 乳化活性的測定

采用濁度法[9]進(jìn)行測定。取適量新鮮制得的各組乳化液于25 mL的小燒杯中，保證整個操作環(huán)境溫度為0～4 ℃，然后立即從管底取50 μL乳化液，加入5 mL 1 g/L SDS溶液中，混合均勻后立即用酶標(biāo)儀在500 nm處測定其吸光值記作A0，用1 g/L SDS溶液作為空白對照。通過公式(1)計算出乳化液的乳化活性(emulsifying activity index， EAI)，即每克蛋白質(zhì)乳化油的表面積：

(1)

式中：φ，油相體積分?jǐn)?shù)(油的體積/乳化液的體積)；ρ，乳化之前蛋白質(zhì)濃度，g/mL；A0，均質(zhì)后迅速被稀釋的乳化液在500 nm處的吸光值；稀釋倍數(shù)，101。

1.3.3 乳化穩(wěn)定性的測定

待測過A0值后，將乳化液在0～4 ℃條件下分別靜置10、30、60和120 min，用與測定乳化活性相同的方法測定其在500 nm處的吸光值A(chǔ)t，通過公式(2)計算出乳化液的乳化穩(wěn)定性(emulsifying stability index，ESI)，即蛋白質(zhì)維持乳化液分散體系而不被破壞的能力：

(2)

式中：A0，均質(zhì)后迅速被稀釋的乳化液在500 nm處的吸光值；At，乳化液靜置tmin后在500 nm處的吸光值。

1.3.4 乳化表觀穩(wěn)定性的測定

每組預(yù)乳化液各取10 mL于相同試管中，在4 ℃下分別靜置0、6、12、24、36 h后，拍照記錄乳液的分層情況。

1.3.5 乳液黏度的測定

用流變儀進(jìn)行測定。吸取適量樣品均勻分布在50 mm平板上，防止產(chǎn)生氣泡。參數(shù)設(shè)定參考Picotti[10]：測試溫度25 ℃，剪切速率從1 s-1到1 000 s-1，總的剪切時間為310 s。

1.3.6 油滴粒徑大小與分布的測定

參照趙穎穎[11]并稍作修改。從裝有乳化液的試管底部吸取200 μL加入5 mL 10 g/L SDS溶液中進(jìn)行稀釋，充分混勻后，油滴顆粒的分布用馬爾文激光粒度分析儀進(jìn)行測定。設(shè)定乳液液滴折射率為1.520，水分散劑折射率為1.330。

1.3.7 zeta-電位的測定

采用馬爾文激光粒度分析儀對乳化液表面電位進(jìn)行測定。參考孔靜[12]的方法，測定前先用10 mmol/L pH 7的磷酸緩沖液將樣品稀釋。上樣體積為1 mL，測量溫度25 ℃，平衡時間為1 min，每個樣品重復(fù)測定3次，取平均值。

1.3.8 界面蛋白吸附量的測定

界面蛋白吸附量(adsorption of protein，AP)的測定參照李超[13]并稍作修改。將制好的新鮮乳液立即倒入50 mL離心管中，然后置于4 ℃條件下以10 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心30 min。用注射器將下層清液取出，測定清液中的蛋白濃度。乳液蛋白吸附量計算如公式(3)所示：

(3)

式中：Cinitial，蛋白溶液的初始濃度；Caq，離心后下層清液中的蛋白濃度。

1.3.9 拉曼光譜的測定

對預(yù)乳化液在600～1 800 cm-1光譜采集范圍內(nèi)進(jìn)行拉曼光譜掃描，具體設(shè)定參數(shù)如下：激發(fā)波長785 nm，曝光時間3 s，光柵400 g/mm，光闌50 μm狹縫，物鏡10倍，激光能量15.0 mW。參考ALIX等[14]的方法，通過將酰胺I帶組分的整體強度除以所有酰胺I帶組分的總強度來估算各乳液中不同蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的含量。

1.3.10 數(shù)據(jù)處理

實驗設(shè)計為重復(fù)3次，每次實驗每個處理有3個平行樣。結(jié)果采用SPSS 10.0軟件進(jìn)行處理，為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用Origin 8.1軟件進(jìn)行繪圖，用SPSS Statistics 17.0進(jìn)行顯著性分析，P<0.05表明結(jié)果具有差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波處理對預(yù)乳化液乳化特性的影響

2.1.1 超聲波處理對預(yù)乳化液乳化活性及乳化穩(wěn)定性的影響

圖1為不同功率的超聲波處理后的預(yù)乳化液乳化性的變化情況，包括乳化活性與乳化穩(wěn)定性兩方面。由圖1可知，經(jīng)過超聲波處理后的乳化液，其乳化性均顯著提升。隨著超聲功率的增加，EAI值呈先增加后降低的趨勢。未經(jīng)處理的對照組EAI值僅為20.18 m2/g，功率360 W的超聲波處理之后達(dá)到最大值59.95 m2/g，約為對照組的3倍。隨后超聲功率繼續(xù)增加，各組乳化液的乳化活性有所降低，但EAI值均保持在48 m2/g以上，仍顯著高于對照組(P<0.05)。對照組預(yù)乳化液在靜置60 min后ESI值僅為20%左右，乳化體系十分不穩(wěn)定；而經(jīng)超聲波處理后的各組乳液乳化穩(wěn)定性均顯著提高(P<0.05)；功率在240～480 W的3組樣品雖然差異不大，但ESI值均較對照組提高了40%以上，乳液穩(wěn)定了許多；功率提高到600 W時，乳液穩(wěn)定性達(dá)到最大值87.21%。總之，超聲波對蛋白乳液乳化特性的促進(jìn)作用毋庸置疑，許多其他相關(guān)研究也都證實了這一點[15-16]。

圖1 超聲功率對預(yù)乳化液乳化性的影響

超聲波會對作為分散相的油脂、作為乳化劑的蛋白質(zhì)以及乳液的黏度、溫度、內(nèi)部壓力等多種因素產(chǎn)生作用，進(jìn)而對整個乳化體系產(chǎn)生影響，而這種影響又會隨著超聲波的強度大小、作用時間的不同而不斷變化。綜合EAI與ESI 2個指標(biāo)來看，功率為360 W超聲波處理后的預(yù)乳化液具有最高的乳化活性，提高了蛋白質(zhì)的利用率，且乳化體系也比較穩(wěn)定。功率超過360 W后，預(yù)乳化液穩(wěn)定性雖然最高，但乳化活性相對較低，可能是因較高的功率造成了體系中部分蛋白質(zhì)變性所致，而其穩(wěn)定性高可能與超聲波處理能顯著增加乳液黏度有關(guān)，這一點我們將在2.2.1中進(jìn)行驗證。

2.1.2 超聲波處理對預(yù)乳化液表觀穩(wěn)定性的影響

圖2為不同功率超聲波處理后的預(yù)乳化液在靜置0～36 h過程中的宏觀變化情況。由圖2可見，在上述觀察時間內(nèi)，對照組乳化體系失穩(wěn)現(xiàn)象嚴(yán)重，隨靜置時間的延長乳析率一直持續(xù)上升。而經(jīng)過超聲波處理過的預(yù)乳化液在放置36 h后依然沒有顯著變化，未有分層的情況出現(xiàn)。高穩(wěn)定性的預(yù)乳化液在實際生產(chǎn)過程中能夠適應(yīng)工廠批量處理原材料所需要的較長耗時，在儲藏期間保證預(yù)乳化液的穩(wěn)定，有利于其在與肉糜混合之后起到相應(yīng)的乳化作用，從而達(dá)到保油保水的效果。因此，超聲波處理能使預(yù)乳化液在長時間內(nèi)保持體系的穩(wěn)定以適應(yīng)生產(chǎn)，并且僅需240 W功率的超聲波處理3 min即可達(dá)到穩(wěn)定的效果。

LEONG等[17]認(rèn)為乳化液在靜置的過程中外觀沒有發(fā)生明顯變化，說明其分散性較低，即體系中的分散相分布較密集，因此油滴進(jìn)行遷移或者布朗運動的空間相對縮小，甚至在緊密排列下會形成致密網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在各種相互作用力下維持乳化體系的穩(wěn)定。

圖2 超聲功率對預(yù)乳化液分層情況的影響

2.2 超聲波處理對預(yù)乳化液乳化特性的影響機理

2.2.1 乳液黏度

超聲功率對預(yù)乳化液黏度的影響如圖3所示。對照組乳液在剪切速率為1 s-1時的黏度為73.72 mPa·s，隨著超聲功率的增加，預(yù)乳化液的初始黏度呈逐漸上升趨勢，分別提高至201.91、226.62、233.41和279.56 mPa·s，均顯著高于對照組。乳液黏度的變化對乳化狀態(tài)的影響很大，較高的黏度有利于減緩乳滴運動維持體系穩(wěn)定，這一點毋庸置疑，也證實了2.1.1中超聲波處理后的預(yù)乳化液獲得較高的穩(wěn)定性是因為乳液黏度起了重要作用。

另外，剪切變稀的狀態(tài)說明超聲波處理后的乳液仍保持著假塑性[18]，并且乳滴間發(fā)生不同程度的絮凝。經(jīng)分析，乳滴間的絮凝程度與乳液初始黏度應(yīng)該是呈正相關(guān)的，這也從側(cè)面證明了乳滴排列越緊密，乳液所呈現(xiàn)的黏度越大。

圖3 超聲功率對預(yù)乳化液黏度的影響

2.2.2 超聲波處理對預(yù)乳化液粒徑及分布的影響

超聲波對預(yù)乳化液平均粒徑的影響如圖4所示。未經(jīng)超聲波處理的粗乳液其平均粒徑在30 μm以上，而用超聲波制備的預(yù)乳化液，其油滴平均粒徑直接降低至納米級別，變化極其顯著。PONGSAWATMANIT等[19]與本研究有相似的結(jié)論，他們認(rèn)為延長超聲波時間或增強超聲波強度，能增加分散相體積，降低液滴大小，并且這些效應(yīng)與油相黏度和表面張力密切相關(guān)。但本研究中，除了功率480 W樣品組粒徑相對稍大一些，其他組的平均粒徑均保持在530 nm左右，超聲功率的變化對其影響不顯著(P>0.05)，能是因為處理時間較短(3 min)，超聲波強度變化給粒徑所帶來的差異還未凸顯出來。

圖4 超聲功率對液滴平均粒徑的影響

超聲波對乳化液粒徑的影響，首先是基于超聲波在液體中的空化效應(yīng)，換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產(chǎn)生高強度剪切力，形成高頻的交變水壓強，使用空腔膨脹、爆炸將分散的油滴擊碎得更小。與此同時，適當(dāng)?shù)某暡ㄌ幚砟軌蚴沟鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)展開，從而改善其溶解性、乳化性等特性。蛋白質(zhì)溶解性提高，體系中可用于乳化的蛋白量相對增加，才能充分吸附在被擊碎的小油滴表面形成蛋白膜，維持體系的穩(wěn)定。另外，油滴粒徑的減小以及蛋白質(zhì)溶解度的提高，又會間接增加乳液的黏度，為乳化體系的穩(wěn)定提供了另一層保障。

圖5為不同功率超聲波處理的預(yù)乳化液粒徑分布情況。由于對照組乳化液粒徑分布范圍與處理組相差甚遠(yuǎn)，因此未將其列于同一圖表中。由圖5可見，各組預(yù)乳化液中的微粒粒徑均呈單峰分布，說明油滴大小相對均一。功率240 W的處理組，粒徑分布范圍最寬，約為250～1 700 nm。超聲功率增大至360 W，粒徑分布范圍變窄，縮小到400～1 000 nm，說明該功率的超聲波較240 W功率更有利于粒徑集中分布，使乳液中的分散相更加均勻。但是，隨著超聲功率進(jìn)一步增大，粒徑分布范圍又變寬，并呈現(xiàn)向左移動的趨勢，說明超聲波功率增大，能量也變強，劇烈的擾動作用使乳液中的油滴粒徑進(jìn)一步被擊碎，形成更小的油滴，因此粒徑分布范圍的下限有向左移動。但由于功率過大，強烈的擾動作用使乳滴產(chǎn)生很大的加速度，從而互相碰撞或與器壁碰撞，可能會造成部分界面蛋白膜遭到破壞，從而聚合形成粒徑較大的油滴，粒徑分布范圍也相應(yīng)變寬。

A-粒徑分布圖；B-粒徑分布放大圖

2.2.3 超聲功率對乳化液zeta-電位的影響

超聲功率對預(yù)乳化液zeta-電位的影響如圖6所示。zeta-電位變化可能是由蛋白質(zhì)分子重排引起的。蛋白質(zhì)之所以帶電，與其組成氨基酸的結(jié)構(gòu)有關(guān)。極性氨基酸含有極性側(cè)鏈基團(tuán)，如—OH，—SH，—COOH，—NH2等，也因此易溶于水。其中，如果氨基酸R基上有羧基，則其帶負(fù)電荷，有氨基則帶正電荷。非極性氨基酸因其不易溶于水而多分布在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，其R基也基本是由C、H兩元素組成。由圖6可見，超聲波處理后，蛋白質(zhì)分子內(nèi)的非共價鍵作用減弱，內(nèi)部的非極性氨基酸暴露在分子表面，而帶電的親水基團(tuán)在表面的分布則減少，因此凈電荷量下降。隨著超聲功率的增加，乳化液zeta-電位絕對值呈顯著減小后又有所上升的趨勢，因此我們推測是超聲波使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，具體變化情況我們通過拉曼光譜的測定結(jié)果來進(jìn)行說明。

圖6 超聲功率對預(yù)乳化液zeta-電位的影響

2.2.4 超聲波處理對預(yù)乳化液界面蛋白吸附量的影響

超聲波對預(yù)乳化液界面蛋白吸附量的影響如圖7所示。超聲波處理后的預(yù)乳化液，其蛋白吸附量顯著增加(P<0.05)。對照組的AP僅為31.3%，而各處理組較對照組界面蛋白吸附量增加了40%以上。隨著超聲功率的增加，各乳化液AP值呈先增長后降低的趨勢，360 W和480 W處理組差別不大，均能夠?qū)⑷榛旱鞍孜搅刻岣咧?5%左右，但功率進(jìn)一步提高到600 W時，蛋白吸附量又有所降低，為77.5%。但總體來說，超聲波處理后有更多的蛋白質(zhì)吸附到油水界面上，乳化體系中蛋白質(zhì)的利用率得以大幅提升。

圖7 超聲功率對預(yù)乳化液蛋白吸附量的影響

超聲波對乳化體系中蛋白吸附量的影響機理，可以從以下幾個方面進(jìn)行分析：首先，超聲波作用下，空穴氣泡的產(chǎn)生與破裂不可避免的會帶來一定的熱效應(yīng)，乳化液整體的溫度會有一定升高，而溫度的升高能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)聚合物的解體，分散大分子蛋白顆粒數(shù)量的同時提高蛋白質(zhì)與水間的相互作用，從而有利于蛋白質(zhì)的溶解[20]，因此體系中可利用蛋白增多，蛋白濃度相對增加；其次，超聲波處理后分散相液滴的數(shù)量大大增加，相應(yīng)的油水界面面積增加，為蛋白質(zhì)發(fā)揮其乳化作用，吸附到界面上來提供了更多的機率；另外，超聲波使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)適度展開，內(nèi)部疏水基團(tuán)暴露，蛋白質(zhì)的表面疏水性提高，加強了其在油水界面的遷移速率及吸附趨勢[21]；除此之外，王中江等[5]通過結(jié)合對乳液的濁度分析，認(rèn)為超聲處理可部分誘導(dǎo)納米乳液液滴表面蛋白聚集，因此增加了界面蛋白含量。

值得注意的是，超聲功率升高到600 W時，預(yù)乳化液的蛋白吸附量有所下降。猜測可能是因為超聲強度太大，劇烈的擾動作用使蛋白質(zhì)的吸附作用受到破壞從而造成部分脫落，也有可能是高功率的超聲波使部分蛋白質(zhì)嚴(yán)重變性，因此其功能特性受到影響無法發(fā)揮作用。但是，高志明[22]的研究發(fā)現(xiàn)添加磷脂酰膽堿可增加超聲處理制備的油體蛋白在油水界面的吸附量。

2.2.5 超聲功率對拉曼光譜的影響

通過分析拉曼光譜圖的頻率和強度，我們可以得出信息以反映預(yù)乳化液中蛋白質(zhì)構(gòu)象變化。不同超聲功率處理后的預(yù)乳化液在波數(shù)600～1 800 cm-1范圍內(nèi)的拉曼光譜掃描結(jié)果如圖8所示。其中1 200～1 350 cm-1稱為酰胺Ⅲ帶，N—H面內(nèi)彎曲振動和C—N伸縮振動的主要區(qū)域；1 400～1 550 cm-1是C—H的伸縮振動區(qū)域，即酰胺Ⅱ帶；1 600～1 700 cm-1是酰胺Ⅰ帶，是分析蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)最常用、也最可靠的譜帶區(qū)間，主要是C—O和C—N 2種官能團(tuán)的伸縮振動[23]。由偏移堆積圖可以看出，超聲波處理對預(yù)乳化液拉曼光譜的出峰位置基本沒有影響，但是每組樣品在各區(qū)域的震動強度發(fā)生了明顯的變化。隨著超聲功率的增加，各組樣品的拉曼強度呈先增長后下降的趨勢，在功率為360 W處理組時峰值達(dá)到最高，說明超聲波處理及其功率的變化對乳化層蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的影響，從而進(jìn)一步影響整個乳化體系的相關(guān)特性。

A-拉曼光譜圖；B-偏移堆積圖

拉曼光譜酰胺Ι帶中的α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角以及無規(guī)則卷曲4種二級結(jié)構(gòu)的波數(shù)劃分區(qū)間如表1所示[24]，參照Alix對各二級結(jié)構(gòu)具體含量的計算方法得到的結(jié)果如圖9。對照組經(jīng)計算得出，其α-螺旋結(jié)構(gòu)含量為74.51%，β-折疊結(jié)構(gòu)含量為7.25%，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)含量為2.38%，無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)含量為15.86%。隨著超聲波處理功率的增加，各組α-螺旋結(jié)構(gòu)逐漸減少，β-折疊與無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)則呈逐漸增多的趨勢，說明在超聲波的作用下，解螺旋后的蛋白鏈發(fā)生了向其他二級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，且超聲功率越大，對蛋白質(zhì)α-螺旋結(jié)構(gòu)的破壞就越多。而蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，可能有利于蛋白快速遷移到油脂表面，并因為疏水基團(tuán)及巰基等的暴露形成更加堅實的疏水相互作用或共價鍵，從而有利于界面的穩(wěn)定[25]。比如，就有研究表明，β-折疊結(jié)構(gòu)與乳化液維持自身穩(wěn)定性有關(guān)，其含量越多，乳化體系越趨于穩(wěn)定，這與本文的研究結(jié)果也是一致的。

表1 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)拉曼光譜頻率及歸屬

圖9 超聲功率對預(yù)乳化液蛋白二級結(jié)構(gòu)含量的影響

3 結(jié)論

超聲波處理能夠顯著增加預(yù)乳化液的乳化活性及穩(wěn)定性(P<0.05)。隨著超聲功率的增加，乳化活性呈先增長后降低的趨勢，并360 W時達(dá)到最大值，且各超聲處理組的乳化液在36 h內(nèi)均未發(fā)生分層現(xiàn)象。

不同超聲波功率對預(yù)乳化液相關(guān)特性的變化的影響如下：隨著超聲功率的升高，預(yù)乳化液的初始黏度顯著增加，可高達(dá)對照組黏度值的3～4倍。超聲波的空化作用使油滴進(jìn)一步被擊碎，乳液液滴的平均粒徑直接從對照組的微米級降低至納米級，粒徑分布范圍變窄。其中，除480 W樣品組粒徑稍大，其他處理組之間差異不顯著(P>0.05)。超聲功率的增加使各組乳液界面蛋白吸附量呈先增長后降低的趨勢，并在360 W和480 W時達(dá)到最大值，蛋白質(zhì)的利用率大大提高。而蛋白吸附量的顯著提高可能與超聲波處理后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化有關(guān)：拉曼光譜的測定結(jié)果表明，隨著超聲功率的增加，乳液中所含的α-螺旋結(jié)構(gòu)可能越來越多的轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)則卷曲，柔性的增加有利于其在油水界面的吸附。同時，蛋白結(jié)構(gòu)的變化也導(dǎo)致了zeta-電位的變化，隨著超聲功率的增加，預(yù)乳化液所帶凈電荷量有減少的趨勢，但當(dāng)功率達(dá)到360 W后電荷量趨于穩(wěn)定。