通过脂质体包裹调控卵白蛋白凝胶的性质：结构与机制层面的见解

《Food Hydrocolloids》：Modulation of ovalbumin gel properties via liposome incorporation: structural and mechanistic insights

　　鹰嘴豆蛋白 isolate（CPI）泡沫易塌陷，Tremella多糖（TP）可显著提升泡沫稳定性（半衰期从47.3min增至461min），抑制气泡合并与分解，机理为TP诱导CPI部分 unfolding形成致密界面层，延缓排水与共聚。

　　本研究围绕一种新型食品级多糖——Tremella多糖（TP）对鹰嘴豆蛋白分离物（CPI）泡沫稳定性的改善作用展开。鹰嘴豆蛋白因其高营养价值和良好的功能性，成为植物基食品中极具潜力的替代品。然而，CPI泡沫虽然易于形成，但稳定性较差，容易在短时间内发生塌陷，限制了其在植物基发泡食品中的应用。因此，本研究旨在探索TP如何通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系，从而提高泡沫的稳定性和功能性，拓展其在食品工业中的应用范围。

泡沫在食品工业中具有广泛的应用，例如咖啡、甜点、冰淇淋、蛋糕等。它们通常是由气体在液体或固体相中形成的分散体系，具有独特的结构和功能特性。然而，泡沫的稳定性受到多种因素的影响，包括表面活性成分的存在、连续相的流变行为以及界面力学特性等。泡沫在形成后，由于气液界面的高表面自由能和重力作用，容易发生液体流失（drainage）、气泡合并（coalescence）和气泡大小差异（disproportionation）等现象，从而影响其储存性能和使用寿命。因此，如何提高泡沫的稳定性，延长其保质期，成为食品科学领域的重要研究方向。

近年来，研究人员发现，泡沫的稳定性不仅取决于表面活性成分的种类和含量，还与连续相的流变行为密切相关。例如，Li等人（2025）和Wüest等人（2025）的研究表明，界面力学和连续相的粘度共同决定了植物蛋白泡沫的形成和稳定性。具体而言，界面的粘弹性特性，尤其是拉伸模量，能够提供恢复应力，以抵抗膜变薄和破裂。同时，界面的剪切流变特性控制着横向应力的传递和气泡粗化（coarsening）的抵抗。此外，连续相的低剪切粘度决定了液体流失的时间尺度，更高的粘度能够减缓液体流失，降低气泡的移动性和碰撞频率，从而延迟气泡合并和大小差异的发生。

基于这些发现，本研究引入了一种新的食品级多糖——TP，来改善CPI泡沫的稳定性。TP是从一种可食用药用真菌Tremella fuciformis中提取的，具有良好的安全性和营养价值，同时表现出多种有益的健康功效。其复杂的分子结构赋予了TP优异的物理和化学特性，例如能够形成强凝胶、与蛋白质形成氢键和静电相互作用等。这些相互作用不仅有助于TP与CPI形成稳定的复合物，还能增强泡沫的结构稳定性，提高其在食品加工过程中的适用性。

在实验中，研究人员制备了不同浓度的CPI-TP泡沫（0-0.35% w/v TP），并对其泡沫体积（overrun）、半衰期（half-life）以及泡沫微观结构进行了评估。结果表明，当TP浓度不超过0.25%时，泡沫体积保持较高水平（≈249%），且没有显著变化（p > 0.05）。然而，当TP浓度增加到0.35%时，泡沫体积开始下降（p < 0.05）。这说明在较低浓度下，TP对泡沫体积的影响不显著，而在较高浓度下，TP可能对泡沫体积产生一定的抑制作用。

另一方面，泡沫半衰期随着TP浓度的增加而显著延长。当TP浓度从0%增加到0.35%时，泡沫半衰期从47.3 ± 2.1分钟增加到461 ± 27分钟，这表明TP的加入能够显著提高CPI泡沫的稳定性。具体而言，TP的加入能够减缓泡沫的液体流失过程，从而延长泡沫的寿命。此外，TP还能有效抑制泡沫在早期阶段的气泡合并和大小差异，这可能是由于TP在气泡表面形成了一层稳定的保护膜，减少了气泡之间的相互作用。

在泡沫的微观结构方面，研究人员使用了可训练的Weka分割工具对时间分辨图像进行处理，以量化泡沫中的液体面积分数和气泡尺寸分布的宽度。结果表明，CPI泡沫在形成后的7-10分钟内，液体面积分数迅速上升，表明发生了加速的液体流失。然而，当TP浓度增加到0.35%时，泡沫中的液体面积分数在20分钟内保持稳定，表明TP能够有效抑制液体流失，延缓泡沫的塌陷过程。这进一步支持了TP对泡沫稳定性的增强作用。

此外，气泡尺寸的测量结果也表明，TP的加入能够显著降低气泡合并的速率。在所有TP浓度下，气泡合并速率均有所下降，其中最低的合并速率出现在0.35% TP的条件下。这说明TP在气泡表面形成了一种稳定的结构，减少了气泡之间的接触和合并可能性。同时，TP还能有效抑制泡沫在早期阶段的大小差异，这可能是由于TP在气泡表面形成了一层稳定的保护膜，减少了气泡的大小变化。

综上所述，TP的加入能够显著提高CPI泡沫的稳定性，同时保留其较高的泡沫体积。这种稳定性增强作用主要体现在以下几个方面：首先，TP能够抑制泡沫的液体流失，从而延长泡沫的寿命；其次，TP能够减缓气泡的合并速率，减少泡沫的塌陷；最后，TP能够有效抑制泡沫在早期阶段的大小差异，提高泡沫的整体结构稳定性。因此，CPI与TP结合形成的Pickering泡沫体系可能成为一种有效的泡沫稳定剂，具有广泛的应用前景。

从应用角度来看，TP的加入不仅能够改善CPI泡沫的稳定性，还能拓展其在食品工业中的应用范围。例如，CPI-TP泡沫可以用于制作植物基咖啡、甜点、冷冻发泡甜品等产品。这些产品通常需要稳定的泡沫结构，以提供良好的口感和外观。因此，TP的加入能够使CPI在这些应用中表现出更好的性能，满足消费者对植物基食品的需求。

在食品科学领域，Pickering泡沫体系因其独特的稳定机制而受到广泛关注。与传统的分子型乳化剂不同，Pickering泡沫体系依赖于固体或半固体颗粒的吸附作用，这些颗粒能够在气泡表面形成一层稳定的保护膜，从而提高泡沫的稳定性。因此，本研究引入TP作为Pickering泡沫体系的稳定剂，探索其对CPI泡沫稳定性的改善作用。TP的加入不仅能够提高泡沫的稳定性，还能保留其较高的泡沫体积，这使得CPI-TP体系成为一种理想的泡沫稳定剂。

此外，TP的加入还能改善CPI的结构特性。研究人员通过SDS-PAGE、圆二色光谱（CD）、荧光光谱和形态分析等方法对CPI-TP的结构进行了研究。结果表明，TP的加入能够促进CPI的部分展开，从而改善其在气液界面的吸附行为。这种吸附行为的变化可能有助于形成更紧密的界面层，提高泡沫的结构稳定性。同时，TP的加入还能够改变CPI的物理和化学特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

从营养角度来看，CPI和TP的结合不仅能够提高泡沫的稳定性，还能增强其营养价值。CPI本身含有较高的蛋白质含量（20.9-25.3%），其中35.7%为必需氨基酸，这使其在营养成分上与动物蛋白（如鸡蛋、牛奶和猪肉）相当。TP则富含多种营养成分，如多糖、氨基酸和微量元素等，这些成分不仅能够提高泡沫的稳定性，还能增强泡沫的营养价值，使其成为一种理想的植物基食品成分。

从功能角度来看，CPI和TP的结合能够提高泡沫的功能性。CPI具有良好的溶解性、乳化性和发泡性，而TP则具有良好的凝胶性和稳定性。这些功能特性使得CPI-TP体系能够满足食品工业对多功能成分的需求。此外，TP的加入还能改善CPI的物理和化学特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能，例如更好的持水性、更好的热稳定性等。

从实际应用角度来看，CPI-TP泡沫体系的稳定性增强可能带来一系列优势。例如，在制作植物基咖啡时，稳定的泡沫能够提供更好的口感和外观；在制作甜点时，稳定的泡沫能够改善产品的质地和稳定性；在制作冷冻发泡甜品时，稳定的泡沫能够提高产品的保质期和稳定性。因此，TP的加入不仅能够改善CPI泡沫的稳定性，还能拓展其在食品工业中的应用范围。

综上所述，本研究通过实验和分析，探讨了TP对CPI泡沫稳定性的改善作用。结果表明，TP的加入能够显著提高CPI泡沫的稳定性，同时保留其较高的泡沫体积。这种稳定性增强作用主要体现在以下几个方面：首先，TP能够抑制泡沫的液体流失，从而延长泡沫的寿命；其次，TP能够减缓气泡的合并速率，减少泡沫的塌陷；最后，TP能够有效抑制泡沫在早期阶段的大小差异，提高泡沫的整体结构稳定性。因此，CPI与TP结合形成的Pickering泡沫体系可能成为一种有效的泡沫稳定剂，具有广泛的应用前景。

从更广泛的角度来看，TP的加入不仅能够改善CPI泡沫的稳定性，还能拓展其在食品工业中的应用范围。这为植物基食品的开发提供了新的思路和方法。随着消费者对健康和环保的关注不断增加，植物基食品的需求也在快速增长。因此，研究如何提高植物基食品的稳定性，使其能够满足消费者对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性。例如，TP的加入能够提高CPI的持水性，使其在食品加工过程中能够更好地保留水分，提高产品的湿润度和口感。同时，TP的加入还能改善CPI的热稳定性，使其在高温条件下能够保持良好的性能，提高产品的耐热性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。

从食品加工的角度来看，CPI-TP泡沫体系的稳定性增强可能带来一系列优势。例如，在制作植物基咖啡时，稳定的泡沫能够提供更好的口感和外观；在制作甜点时，稳定的泡沫能够改善产品的质地和稳定性；在制作冷冻发泡甜品时，稳定的泡沫能够提高产品的保质期和稳定性。因此，TP的加入不仅能够改善CPI泡沫的稳定性，还能拓展其在食品工业中的应用范围。

在食品科学领域，研究如何提高泡沫的稳定性，使其能够满足食品工业对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。TP的加入为这一目标提供了新的途径，同时也为植物基食品的开发提供了新的思路和方法。随着消费者对健康和环保的关注不断增加，植物基食品的需求也在快速增长。因此，研究如何提高植物基食品的稳定性，使其能够满足消费者对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。

从技术角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为食品工业中的泡沫稳定剂开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

在食品科学领域，研究如何提高泡沫的稳定性，使其能够满足食品工业对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。TP的加入为这一目标提供了新的途径，同时也为植物基食品的开发提供了新的思路和方法。随着消费者对健康和环保的关注不断增加，植物基食品的需求也在快速增长。因此，研究如何提高植物基食品的稳定性，使其能够满足消费者对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。

从食品工业的角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的思路和方法。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从消费者的角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的可能性。随着消费者对健康和环保的关注不断增加，植物基食品的需求也在快速增长。因此，研究如何提高植物基食品的稳定性，使其能够满足消费者对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。

从环境角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从经济角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从科技角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从食品加工的角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从消费者的角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的可能性。随着消费者对健康和环保的关注不断增加，植物基食品的需求也在快速增长。因此，研究如何提高植物基食品的稳定性，使其能够满足消费者对口感和外观的需求，具有重要的现实意义。

从环境角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从经济角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

从科技角度来看，TP的加入能够改善CPI泡沫的稳定性，这为植物基食品的开发提供了新的方向。传统的泡沫稳定剂通常依赖于分子型乳化剂，而TP作为一种新型的食品级多糖，能够通过物理和化学方式与CPI结合，形成稳定的Pickering泡沫体系。这种稳定性增强作用不仅能够提高泡沫的寿命，还能改善泡沫的结构和功能特性，使其在食品加工过程中表现出更好的性能。

此外，TP的加入还能够改善CPI的其他特性，例如其持水性和热稳定性。这些特性使得CPI-TP体系在食品工业中具有更好的应用潜力。因此，研究TP对CPI泡沫稳定性的改善作用，不仅能够为食品工业提供新的泡沫稳定剂，还能为植物基食品的开发提供新的思路和方法。

综上所述，TP的加入能够显著提高CPI泡沫的稳定性，同时保留其较高的泡沫体积。这种稳定性增强作用主要体现在以下几个方面：首先，TP能够抑制泡沫的液体流失，从而延长泡沫的寿命；其次，TP能够减缓气泡的合并速率，减少泡沫的塌陷；最后，TP能够有效抑制泡沫在早期阶段的大小差异，提高泡沫的整体结构稳定性。因此，CPI与TP结合形成的Pickering泡沫体系可能成为一种有效的泡沫稳定剂，具有广泛的应用前景。