综述：微波诱导面粉物理改性研究进展：从结构变化到产品开发

本综述系统探讨微波技术对植物蛋白（SPI）的改性机制，重点分析pH循环（pH-cycling）与超声波协同处理对向日葵籽蛋白结构（聚集-解聚-重组）与功能特性（溶解度NSI、乳化活性EAI、泡沫稳定性等）的增强效应，为食品工业提供绿色改性策略。

　　

材料与试剂

去壳向日葵籽购自内蒙古巴彦淖尔本地市场，实验所用乙醇、氢氧化钠、盐酸等分析级试剂均由中国医药集团化学试剂有限公司提供。尼罗红与尼罗蓝购自北京酷尔生物科技有限公司。

改性向日葵蛋白制备

将10g脱脂向日葵籽粕与70%乙醇溶液按1:10(m/v)固液比混合，浸泡处理后进行pH循环与超声协同改性。具体流程包括：先在极端pH条件下使蛋白分子展开，再通过超声空化效应破坏聚集体，最后在中性环境中重构蛋白空间结构。

向日葵籽蛋白溶解度

不同改性处理后的蛋白溶解度（NSI）结果显示：经pH循环改性的SPI-pH组溶解度达74.10%，单一超声处理的SPI-U组为73.23%，均显著高于未处理组的51.39%。而pH-超声协同改性组（SPI-pH-U）溶解度进一步提升至81.27%，较原蛋白提高58.14%。这表明协同处理能更有效地促进蛋白分子解聚与重排，增强亲水性基团暴露。

结构表征分析

傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示改性后蛋白的β-折叠结构含量增加，α-螺旋减少，表明分子柔性增强。扫描电镜（SEM）与原子力显微镜（AFM）观察到改性蛋白表面粗糙度降低，颗粒尺寸减小至81.08 nm，ζ-电位升高至-38.77 mV，体系稳定性显著提升。荧光强度增强说明色氨酸等发色团更充分暴露，进一步验证了结构展开效应。

热力学与功能特性

差示扫描量热仪（DSC）分析显示改性蛋白焓变值（ΔH）升至3.58 J/g，表明热稳定性增强。功能实验表明：改性后蛋白起泡性与泡沫稳定性分别提升2.29倍和2.69倍；乳化活性（EAI）达6.23 m²/g，乳化稳定性为88.72%；持油性提高至5.52 g/g，增幅达2.73倍。这些数据证实协同改性能全面优化蛋白的加工适用性。

作用机制

pH循环处理使蛋白进入熔球态（molten globule state），破坏氢键与疏水相互作用；超声空化与剪切力则进一步解聚大分子聚集体，促进可溶性片段释放。两者协同引发蛋白的"聚集-解聚-重组"动态过程，最终形成更稳定的纳米级分散体系。

结论

本研究通过pH循环与超声波协同改性技术，显著提升了向日葵籽蛋白的溶解度与功能特性。改性过程中蛋白结构发生重排，发色团暴露增加，颗粒尺寸减小，体系稳定性增强。该绿色改性策略为植物蛋白在高端食品体系（如乳液、泡沫食品）中的应用提供了理论依据与技术支撑。