学术报告

一、研究的主要作者、机构及期刊信息

这项研究由Yanmo Pan, Shucheng Liu, Zongyuan Han (通讯作者)等科学家完成，主要来自广东海洋大学食品科学与技术学院，该学院也是广东省水产品加工与安全重点实验室所在地。此外，合作作者还包括大连工业大学和沈阳农业大学的研究人员，体现了水产品加工领域的多方合作研究。这项研究发表于《Food Hydrocolloids》期刊，文献号为“154 (2024) 110015”，正式发布日期为2024年4月10日。

二、研究背景

主领域与背景知识

本研究属于食品科学与技术领域，特别关注超声处理对鱼类肌原纤维蛋白及乳化特性与体外消化特性的影响。黄金鲳鱼（Trachinotus ovatus）作为研究对象，是中国第二大海水养殖鱼类，其养殖量在2022年达到245,435吨。由于其肌原纤维蛋白具有优良的乳化性能，常被用于制作鱼糜产品以提升利用率和附加值。

鱼油富含EPA和DHA等ω-3多不饱和脂肪酸，营养价值极高。但因其在胃肠道中的低吸收率与低生物利用率，其实际应用受到限制。此外，鱼油极易氧化，无法直接应用于食品中，而油凝胶（oleogel）作为一种理想载体，提供了鱼油应用的可能性。然而，目前关于鱼油油凝胶和肌原纤维蛋白之间的乳化稳定性与消化行为之间的稳定机制尚不明确，从而限制了其商业化应用。

研究目的

本研究旨在通过微观结构、粘弹特性、空间构象及带电特性分析，探索超声处理对黄金鲳鱼肌原纤维蛋白-鱼油油凝胶乳液的乳化稳定性及体外消化性能的影响，试图阐明结构化脂质乳液的消化机制，为开发高营养、高消化功能的肉类乳化产品提供理论依据。

三、研究流程

主要程序

研究分为以下几个关键环节： 1. 黄金鲳鱼肌原纤维蛋白的提取：依据Han等（2021）和Li等（2024）的改进方法，提取肌原纤维蛋白。 2. 鱼油油凝胶的制备：参考Cheng等（2024）的方法，并通过自行调整配方，以4%蜂蜡质量分数制备金枪鱼鱼油的油凝胶。 3. 超声处理实验设计：通过实验比较不同超声时间（60s、120s、180s）及功率（100W、150W、200W）对乳液的作用。 4. 乳液的制备：将鱼油油凝胶与经超声处理的肌原纤维蛋白溶液混合进行乳化；对比对照组以猪油代替鱼油。 5. 胃肠道体外消化行为研究：模拟消化环境，进行胃（酸性条件下，酶解1h）和小肠（碱性条件下，酶解4h）的消化实验。 6. 乳化特性和消化行为测量：研究界面吸附能力、乳化活性与稳定指数、粘弹特性、粒径分布、电位、拉曼光谱、荧光谱及蛋白表面疏水性等多方面指标。

特殊实验方法

研究利用了高强度超声波处理（150W, 120s）、激光粒度分析、拉曼光谱分析、表面疏水性分析及动态流变学等先进技术，确保结果的全面和准确。

四、主要结果

实验数据与发现

1. 界面吸附能力：通过精准分析发现，120s或150W条件下的超声处理可显著提升界面蛋白浓度。这是由于超声空化对蛋白柔韧性及表面疏水性的提升，形成更稳定的界面吸附层。
2. 粒径分布：经过超声处理的乳液油滴粒径显著减小，粒径分布更均匀，有助于稳定乳液结构。然而，过度超声会导致蛋白水解变性，粒径反而增加。
3. 二级结构变化与稳定性：拉曼光谱分析显示，超声处理增加了β-片层（β-sheet）含量，同时剥离蛋白的α-螺旋（α-helix），改善乳化稳定性。而在消化过程中，胃阶段β-片层显著增加，增强刚性界面层；肠阶段β-片层含量降低，有利于胆盐吸附与脂酶作用。
4. 体外消化表现：最终的自由脂肪酸释放速率表明，适中的超声处理显著提升了EPA/DHA的释放比例，而过度处理则降低了酶的吸附效率。

研究逻辑

正如数据所显示，超声时间控制在120s或功率控制在150W的条件下最佳。这一结果贯穿实验逻辑，有助于理解脂质消化的界面稳定机制。

五、研究结论

科学价值

本研究首次详细探讨了超声空化效应对鱼油油凝胶乳液稳定性及体外消化性能的调控机制。结果显示，超声为空心蛋白构象和疏水性调控提供了新的技术途径，推动了乳化稳定性和营养消化效率同步提升。

应用价值

研究为开发具有高消化性和高营养性的功能性肉类乳化制品提供了理论依据。尤其是在鱼类深加工产品及鱼油应用领域，研究开辟了商业化应用的更多可能。

六、研究亮点

1. 强化油/水界面稳定性：超声处理通过调节蛋白构象与粒径，首次揭示了乳液界面稳定的关键因素。
2. 推进鱼油产品开发：研究提供了鱼油油凝胶作为健康脂质替代材料的新见解。
3. 独特的技术路线：超声空化技术作为核心手段，对乳液稳定性和消化行为的调控深入而精准。

七、其他补充内容

研究还指出，未来需进一步探索油凝胶晶体结构与分子间相互作用对消化行为的影响。此外研究工作受到“国家自然科学基金”等资助，为基础性科研提供了有力支持。

总结来看，这项研究奠定了鱼油油凝胶乳液在营养食品开发中的科学基础，尤其是对老人群体的多功能食品具有潜在的推广价值。