摘 要：为研究氧化对猪皮明胶乳化性能的影响，将猪皮明胶与不同浓度（0、10、20、30 mmol/L）过氧化氢溶液孵育进行模拟氧化，并利用氧化处理后的明胶制备乳液。结果表明：随着过氧化氢浓度的增加，明胶乳化活性指数从未氧化组的21.1 m2/g增加到30 mmol/L过氧化氢组的34.3 m2/g，乳化稳定性指数随着过氧化氢浓度的增加而下降；此外，氧化程度的增加还导致明胶水接触角的增大，促进明胶在油-水界面的吸附，降低油-水界面的界面张力；氧化后乳液的Zeta电位值从未氧化组的9.61 mV下降到30 mmol/L过氧化氢组的5.94 mV，表明乳液液滴间静电斥力减小；激光扫描共聚焦显微镜观察表明，氧化明胶稳定的乳液液滴表现出较小的尺寸。综上，氧化处理增加了明胶的疏水性，促进了明胶在油-水界面的吸附，降低了油-水界面的界面张力，从而有利于形成较小的液滴尺寸，增强明胶的乳化活性。然而，乳液液滴间静电斥力的降低增加了油滴的絮凝和聚集，降低了乳化稳定性。

明胶因其出色的凝胶特性、乳化特性、发泡特性等在食品、医药等领域得到广泛应用。众所周知，蛋白质的结构决定了其功能特性。研究人员已经探索了各种方法来改善蛋白质的乳化性能，包括物理、化学和酶修饰等方法。通过对明胶分子的修饰可以提高其乳化性能，并扩大其作为天然乳化剂的使用范围。据报道，蛋白质的乳化性能与其表面疏水性有很大的关系。有研究用氧化亚油酸对墨鱼皮明胶进行改性，发现改性明胶表面疏水性的增加降低了油-水界面的界面张力，增强了改性明胶的乳化性能。Feng Xin等也利用微波技术提取明胶，发现随着微波提取温度的提高会导致其α亚基的降解和明胶三螺旋结构的减少，暴露出更多疏水基团，从而增加蛋白质向油-水界面的迁移并降低油-水界面的界面张力，提高其乳化性能。Yan Huimin等将明胶分别与带正电荷的精氨酸和带负电荷的天冬氨酸混合形成络合物，以期与大豆油混合并产生稳定的水包油乳液。研究发现，精氨酸和天冬氨酸在明胶分子中可以充当氢键的供体和受体，增加其三螺旋结构的比例，从而在连续相中形成更加紧凑的网络结构，提高明胶乳液的稳定性。此外，明胶的乳化性能与乳液液滴的表面电荷也有关联。当界面蛋白分子带高电荷时，由于液滴之间的静电排斥，乳液的稳定性得到提高。相反，液滴之间静电斥力的下降容易发生絮凝。Liu Huihua等通过调节溶液的pH值观察对明胶性能的影响。结果发现，适当的静电排斥可以促进蛋白质分子的去折叠，促进其向界面的迁移，从而提高乳化活性，然而乳液液滴间较弱的静电斥力也引起乳液稳定性的下降。

蛋白质在加工和贮藏过程中可能会发生氧化修饰，引起结构发生改变，从而影响蛋白质的功能特性。Li Helin等从米糠中提取不同酸败程度的米糠蛋白制备乳液。该研究发现，过度氧化降低了米糠蛋白的界面压力、扩散速率和界面膨胀模量，从而增加了米糠蛋白乳液的不稳定性。Chen Nannan等研究氧化对大豆分离蛋白乳化性能的影响，认为氧化引起大豆分离蛋白结构的展开，暴露出更多的疏水基团并形成结构更加灵活的可溶性聚集体，这些可溶性聚集体很容易附着在界面上并形成更厚的吸附层，从而产生更好的乳化性能。目前，有关明胶氧化对其功能特性影响的研究较少。在之前的一项研究中，发现氧化导致明胶凝胶机械强度和持水能力下降。氧化诱导蛋白疏水性增加和净电荷减少，从而促进明胶分子之间的聚集，进一步限制了三螺旋结构的形成，导致松散的网络结构，最终削弱了凝胶强度和持水能力。然而，乳化特性等其他功能特性也受到蛋白质氧化的影响。因此，本研究的目的是探究氧化对猪皮明胶乳化性能的影响，以期为明胶在乳液制备方面的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

A型猪皮明胶（货号V900863）购自Sigma-Aldrich（上海）贸易有限公司。所有其他化学品均为分析级，购自国药集团化学试剂（上海）有限公司。

1.2 仪器与设备

UW220D电子天平 岛津仪器（苏州）有限公司；HH-6数显恒温水浴锅 金坛市金分仪器有限责任公司；H1850R台式高速冷冻离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；TGL-16gR高速冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂；Marvin激光粒度分析仪 英国Malvern集团；Unique-R10超纯水净化系统 厦门锐思捷水纯化技术有限公司；T10均质器 德国IKA集团；DSA100E液滴形状分析仪 德国Krüss公司；界面张力仪，芬兰Kibron公司；TCS SP6激光扫描共聚焦显微镜（confocal laser scanning microscope，CLSM）德国Cambridge集团。

1.3 方法

1.3.1 明胶样品的制备

将明胶粉与去离子水混合后，在室温下静置30 min，然后放入60 ℃水浴锅中30 min并用玻璃棒搅拌以完全溶解明胶，制得100 mg/mL明胶溶液，室温冷却后用0.1 mol/L NaOH溶液调节pH值至7.0。将明胶溶液（100 mg/mL）与不同浓度的过氧化氢溶液（10、20、30 mmol/L）混合，使明胶最终质量浓度为70 mg/mL，对照组用蒸馏水替代过氧化氢溶液。为了充分氧化，将样品60 ℃水浴90 min，冷却至室温，并在4 ℃下保存24 h，然后测定相关指标。