《Food Chemistry》：Ethanol-alkaline modulation enables mild-temperature egg white protein gelation with tunable rheological and textural properties for vitamin D
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•乙醇和pH 11以协同方式降低EWP的变性温度。•乙醇促进EWP展开并暴露表面疏水区域。•乙醇-碱性协同调控使EWP在温和的50–60 °C下即可形成凝胶。•pH和乙醇调控网络结构与力学响应。•经调控的EWP凝胶实现>90% VD3包埋率，并具有可控释放特性。引言鸡蛋
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乙醇和pH 11以协同方式降低EWP的变性温度。
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乙醇促进EWP展开并暴露表面疏水区域。
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乙醇-碱性协同调控使EWP在温和的50–60 °C下即可形成凝胶。
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pH和乙醇调控网络结构与力学响应。
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经调控的EWP凝胶实现>90% VD3包埋率，并具有可控释放特性。
引言
鸡蛋是全球可获取且具有成本效益的膳食蛋白来源，具有高消化率、优异的生物利用度和完整的氨基酸谱（Dong & Zhang, 2021; Mine, 1995）。蛋清蛋白（EWP）以其卓越的功能特性而闻名，尤其突出的是其乳化、起泡和凝胶性能。热诱导凝胶化是一种便捷快速的方法；然而，它面临两个主要局限性。EWP的凝胶化起始温度约为60–65 °C；然而，形成坚实完整的凝胶需要加热至80 °C或以上（Lee et al., 2024），这主要是因为卵白蛋白（主要蛋白组分，约占54%）具有较高的变性温度（Ferreira et al., 1997）。所需的高温对热敏性生物活性化合物有害，往往导致热降解以及随之而来的生物活性丧失。在工业实践中，实现完全凝胶化通常需要持续加热至80–90 °C，造成巨大的累积热负荷和可观的能耗。这种长时间高温需求因此凸显了对替代策略的需求——这些策略能够在减少热输入的同时提供相当的质构特性。
近年来，受各种传统蛋源凝胶食品的启发，研究人员探索了几种非热或低温替代方案（Zang et al., 2023）。例如，EWP可以形成具有独特光学透明性的碱性凝胶。然而，碱性诱导的EWP凝胶的凝胶强度通常较低。虽然多酚或金属离子的引入可以通过类似于皮蛋（pìdàn）保存机制来增强这些碱性凝胶的结构完整性（Ai et al., 2019），但该过程所需时间比热处理要长（Zheng et al., 2023）。或者，酶法（例如使用转谷氨酰胺酶）已被用于增强凝胶质构，但这些方法通常仍与热处理联合使用（Alavi, 2020）。因此，开发一种既快速又能在温和温度条件下操作的新型凝胶化策略，仍然是EWP利用中极具吸引力但充满挑战的目标。
蛋白质展开是凝胶化的关键前提条件，因为它暴露了反应性基团（疏水核心和巯基）并促进分子间相互作用（Li et al., 2024）。天然蛋白质的构象稳定性决定了该过程所需的活化能。通过扰动蛋白质构象来有效降低凝胶化温度是一种合理的策略。高压加工或超声处理等物理处理可以促进蛋白质展开并影响EWP凝胶的凝胶化特性（Rombouts et al., 2020; Zhao et al., 2024）；然而，这些非热方法并不一定能净减少能源消耗。它们并未减少能源需求，而是通过将热过程替换为机械或压力驱动机制来重新分配能量输入。化学试剂的使用提供了另一种途径。例如，添加盐或金属离子可以屏蔽蛋白质表面电荷并削弱蛋白质分子间的静电排斥。然而，这种效应往往不足以独立触发凝胶化，因为它通常只能调节组装动力学而不能提供必要的构象变化（Zang et al., 2023）。虽然有机溶剂通过扰动水合层有效促进蛋白质展开，但丙酮和甲醇等常规试剂在食品基质中的应用受到安全顾虑和法规限制。
乙醇是一种食品兼容的有机溶剂，可以有效地调控蛋白质结构。与热诱导凝胶不同，中国传统糟蛋（平湖或徐府品种）是通过冷凝胶化过程形成的。在此体系中，酒糟（黄酒或白酒糟）中残留的乙醇和盐作为诱导EWP聚集的唯一因素。然而，由此方法生产的凝胶通常具有相对柔软且有弹性的质地。先前的研究描述了乙醇诱导蛋白质展开的基本原理，但关于乙醇在食品蛋白凝胶中应用的研究有限。Andreadis等人（2023）报道，10%乙醇的存在主要通过非共价相互作用显著提高了乳清蛋白凝胶的储能模量。据报道，乙醇可以改善蛋黄和热诱导鱼糜凝胶的凝胶强度（Xin et al., 2023; Xiong et al., 2023）。最近，Liu等人（2025）报道了一种超声辅助的乙醇诱导EWP凝胶化方法。然而，该方法需要高达25–30%（v/v）的乙醇浓度，且所得凝胶硬度较低，持水性差（WHC < 30%），不适合用于高质量食品配方。我们假设碱性pH和低浓度乙醇通过扰动不同类型的稳定相互作用来降低EWP的热展开势垒：碱性条件下可电离侧链的去质子化增强了静电排斥并削弱了氢键（Hu et al., 2026），而乙醇则降低介电常数以扰动水合壳并增强疏水相互作用（Magsumov et al., 2020; Uversky et al., 1997）。因此，预期它们的协同效应能够在比单独任一因素更为温和的温度下促进EWP展开。据我们所知，尚无先前的研究探讨乙醇和碱性pH对EWP凝胶化的联合效应，也未阐明这两种因素共同调控凝胶化和网络形成的结构机制。
基于上述见解，本研究系统研究了乙醇（5–15%，v/v）在碱性pH条件下对EWP热凝胶化行为的影响，主要目标在于确定低浓度乙醇能否降低凝胶化温度并增强对生物活性营养素的递送能力。采用差示扫描量热法（DSC）评估了pH 9.3（蛋清的内在pH）和11.0下乙醇引起的EWP热稳定性变化。选择pH 11.0是因为强碱处理可以通过去质子化和静电排斥促进蛋白质展开，从而有利于凝胶网络的形成（Hu et al., 2026）。采用圆二色谱（CD）监测热诱导的二级结构转变，并使用8-氨基萘-1-磺酸（ANS）荧光法评估表面疏水性暴露。通过温度扫描流变法监测凝胶化动力学，通过振幅扫描、频率扫描和大振幅振荡剪切（LAOS）测试表征所得凝胶的力学性能，辅以质构剖析（TPA）和扫描电子显微镜（SEM）分析。通过低场核磁共振（LF-NMR）评估凝胶内的水分分布，并通过离心法测定持水性（WHC）。最后，评估了维生素D3（VD3）的包埋效率和模拟胃肠释放，以探讨温和温度EWP凝胶的递送潜力。这些发现为在较低温度下制备热凝固EWP凝胶建立了一种合理策略，拓宽了其在生物活性成分递送方面的应用。
章节摘要
材料
新鲜鸡蛋购自中国四川省成都市的一家当地超市。将蛋清与全蛋分离，并在25 °C下连续搅拌30分钟进行均质化。使用双氰酸（BCA）蛋白测定试剂盒（Beyotime，中国上海）测定分离蛋清的蛋白含量为9.54 ± 0.37%（w/v），后续所有样本均以此值为基准进行制备。维生素D3（胆钙化醇）、戊二醛、尿素和邻苯二甲醛（OPA）
乙醇对EWP热稳定性的影响
系统研究了乙醇浓度（0–15%）对EWP热稳定性的影响。如图1a-d和表S1所示，EWP的热谱图显示了三个不同的吸热峰，分别约为69.4 °C、82.8 °C和87.5 °C，分别主要对应于伴清蛋白、溶菌酶和卵白蛋白的熔点（Tm）（Ferreira et al., 1997）。当添加5%乙醇后，吸热峰分别移至约64.1 °C、73.7 °C和
结论
总之，低浓度乙醇（5–15%，v/v）与碱性pH结合为EWP提供了一种低温凝胶化平台，将凝胶化阈值降至50–60 °C，并为热敏性生物活性物质扩展了加工窗口。这种乙醇-碱性协同调控共同重塑了凝胶网络，赋予高持水性和可调的力学性能（从刚性弹性到应变硬化），同时将VD3包埋率提高至90%以上，并在模拟
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廖凡兵：调查研究，数据整理。李山：调查研究，数据整理。周正：写作——审阅与编辑，写作——初稿，监督，资源，项目管理，方法学，调查研究，资金获取，数据整理，概念构思。
资金支持
本研究受国家自然科学基金（资助编号：31670160）资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢西华大学食品科学与生物工程学院仪器分析中心提供的技术支持。
Fanbing Liao|Shan Li|Zheng Zhou
