蛋清(EW)是禽蛋的主要成分,约占新鲜鸭蛋重量的57%,其蛋白质含量约为11%(基于蛋清的质量计算)。蛋清蛋白(EWP)作为一种高质量的蛋白质来源,因其优异的凝胶化和起泡性能而在食品工业中得到广泛应用(Xue et al., 2021a)。
蛋白质凝胶化是指蛋白质在物理或化学因素的作用下从溶液状态转变为凝胶状态的过程(Yang et al., 2025),涉及蛋白质变性、聚集以及三维凝胶网络的形成(Tan et al., 2022)。碱诱导的蛋白质凝胶形成过程中,蛋白质在碱性条件下发生不同程度的变性和展开,从而形成蛋白质-蛋白质和蛋白质-溶剂相互作用,促进展开的分子链相互连接和聚集形成更大的分子凝胶体(Zhao et al., 2020)。内部因素如静电相互作用、氢键和二硫键,以及外部因素如碱浓度、蛋白质浓度、pH值、金属离子和温度,都密切影响其凝胶性质(Jin et al., 2021; Jin et al., 2022; Liu et al., 2022; Tang et al., 2022)。例如,碱诱导的蛋清凝胶硬度随着NaOH浓度的增加而先增加后减少(Zhao et al., 2014)。低浓度的金属离子有助于形成稳定的微观结构并改善凝胶的质地;然而,高浓度的金属离子会增强EWP分子间的静电排斥力,阻碍EWP的聚集,从而降低凝胶的硬度(Tan et al., 2024)。
蛋白质氧化是一种在活性物质(如羟基自由基(HO⸱)的直接或间接诱导下发生的共价修饰反应。食品中的氧化反应可由辐照(Soladoye et al., 2015)、光氧化(Schiano et al., 2019; Semagoto et al., 2014)、酶促反应(Lund et al., 2010)催化,也可通过体外诱导产生。适度的蛋白质氧化可以通过形成更灵活的结构、释放更多的疏水基团和切割位点来增强蛋清的界面性能、流变性和起泡性能(Zhang et al., 2023c)。氧化程度受系统组成和加工储存条件的影响,最终效果取决于氧化修饰的程度、位置和类型,以及抗氧化剂/氧化平衡等因素(Bekhit et al., 2013; Wang et al., 2025)。
现有研究将碱诱导的蛋清凝胶的形成和变化归因于蛋白质结构的变化;然而,尚不清楚碱诱导的蛋清凝胶变化是否与蛋白质氧化有关。因此,在本研究中,使用芬顿系统制备了不同氧化程度的蛋清凝胶,并分析了氧化指标(羰基、巯基、二酪氨酸)和凝胶性质(质地、持水能力(WHC)。从分子结构(二级/三级结构、表面疏水性)和聚集行为(颗粒大小、电位、微观形态)层面揭示了蛋白质氧化对碱诱导蛋清凝胶的影响机制,为禽蛋加工中的氧化控制提供了理论基础。