臭氧改性技術(shù)發(fā)展研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u11441臭氧改性技術(shù)發(fā)展研究的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 1169421.1臭氧技術(shù)簡(jiǎn)介 1152141.2臭氧改性在食品中的應(yīng)用 1240541.3臭氧引起的蛋白質(zhì)氧化 2228381.4臭氧處理對(duì)脂肪酸的影響 421981參考文獻(xiàn) 41.1臭氧技術(shù)簡(jiǎn)介臭氧作為一種強(qiáng)大的氧化劑，已獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn)，可作為與食品直接接觸的安全消毒劑(Jin-Gabetal1999)。我國(guó)衛(wèi)生部發(fā)布的《臭氧消毒的技術(shù)規(guī)范》也規(guī)定了臭氧可以用于液體消毒、物體表面消毒和防腐保存（蔬菜、水果、蛋類(lèi)、魚(yú)肉類(lèi)）。臭氧在水中不穩(wěn)定，容易發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生極活潑、具有強(qiáng)氧化作用的單原子氧和羥基(DeNardoetal2010)。然而將臭氧氣體溶解于水，利用臭氧水殺菌，降解農(nóng)藥殘留，可以替代在消毒過(guò)程中無(wú)法克服環(huán)境污染問(wèn)題的傳統(tǒng)化學(xué)消毒劑。臭氧具有殺菌力較強(qiáng)，殺菌速度極快，不產(chǎn)生殘余污染等諸多優(yōu)勢(shì)。目前在食品工業(yè)中，臭氧技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛，例如用于食品表面衛(wèi)生，食品工廠設(shè)備的衛(wèi)生，廢水的再利用以及降低食品工廠廢物的生物需氧量和化學(xué)需氧量等(Xu1999)。此外，有關(guān)臭氧對(duì)谷物蛋白、淀粉以及魚(yú)糜制品的功能修飾引起較多學(xué)者的關(guān)注，但臭氧在蛋黃中的應(yīng)用尚未報(bào)道。臭氧主要通過(guò)氧化作用對(duì)蛋白質(zhì)或者淀粉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，進(jìn)而會(huì)改變蛋白質(zhì)的聚集和降解作用，引起其功能特性的改變。臭氧作為一個(gè)殺菌改性技術(shù)，在食品加工行業(yè)中被認(rèn)為有很大的應(yīng)用潛力。1.2臭氧改性在食品中的應(yīng)用臭氧作為一種功能強(qiáng)大的高反應(yīng)性氧化劑，在谷物蛋白和淀粉改性領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛(Limaetal2020)。在某些情況下，臭氧可能會(huì)促進(jìn)谷物化學(xué)成分的氧化或降解作用。臭氧氧化作用會(huì)導(dǎo)致小麥醇溶蛋白溶解度的顯著降低，這可能主要?dú)w因于蛋白質(zhì)分子尺寸的增加以及蛋白質(zhì)聚合物緊密度增加引起的共軛效應(yīng)。臭氧處理小麥籽粒會(huì)導(dǎo)致谷醇溶蛋白功能特性的改善，主要由于新的分子間二硫鍵的形成，二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，以及在較小程度上形成了其他類(lèi)型的分子間鍵共價(jià)交聯(lián)（二酪氨酸交聯(lián)）。臭氧處理通過(guò)顯著影響小麥籽粒醇溶蛋白的分子性質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致所獲得的面粉和面團(tuán)的流變性質(zhì)發(fā)生較大的變化(Gozéetal2017)。臭氧處理能夠引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化從而影響其功能特性。但是，臭氧處理會(huì)受到一些因素的制約，如臭氧量，處理時(shí)間，蛋白質(zhì)種類(lèi)和處理環(huán)境等(Pandiselvametal2019)。臭氧氧化修飾能夠顯著改善乳清分離蛋白和蛋清蛋白的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性，隨著臭氧濃度的升高，蛋白質(zhì)的起泡能力也顯著增加。臭氧處理以后乳清分離蛋白的乳化能力未發(fā)生顯著變化，但是乳化穩(wěn)定性發(fā)生下降。乳清分離蛋白在低溫下具有較高起泡性，溫度能直接影響臭氧在水性介質(zhì)中的溶解度和半衰期，臭氧處理降低了乳清分離蛋白和蛋清蛋白的溶解度。蛋清蛋白的溶解度在臭氧處理以后明顯低于乳清分離蛋白，這主要?dú)w因于蛋清蛋白中活性氨基酸占的百分比高于乳清分離蛋白(Uzunetal2012)。Castanhaetal(2020)在相同條件下對(duì)木薯，玉米和馬鈴薯淀粉進(jìn)行了臭氧處理，結(jié)果表明臭氧化引起了淀粉分子的解聚，淀粉來(lái)源的不同造成的氧化修飾差異行為主要與它們的摩爾質(zhì)量分散性有關(guān)。淀粉顆粒形態(tài)在臭氧處理下沒(méi)有發(fā)生顯著的變化。另一方面，淀粉的性能受到臭氧處理的影響，主要表現(xiàn)為糊化期間淀粉表觀粘度以及剛形成凝膠時(shí)復(fù)數(shù)模量的降低。但是在冷卻和儲(chǔ)存后凝膠的強(qiáng)度會(huì)因臭氧處理而增加或降低，這主要取決于淀粉的濃度。1.3臭氧引起的蛋白質(zhì)氧化臭氧通過(guò)分解和催化作用直接或間接參與氧化。目前，研究學(xué)者已經(jīng)建立了關(guān)于臭氧氧化反應(yīng)過(guò)程中對(duì)蛋白質(zhì)作用機(jī)理的基本科學(xué)解釋（Glaze1986）。臭氧會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)多肽主鏈發(fā)生氧化、肽鍵斷裂、蛋白質(zhì)交聯(lián)以及一系列氨基酸側(cè)鏈修飾（KellyandMudway2003）。臭氧處理以后蛋白質(zhì)分子的折疊和相互作用能力會(huì)發(fā)生變化（Cataldo2003），進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的功能特性。一些研究還表明，活性氧（ROS）引起的蛋白質(zhì)氧化應(yīng)激是導(dǎo)致食品化學(xué)降解的主要原因（ChoeandMin2006）。大量的ROS能夠通過(guò)氧化脂質(zhì)進(jìn)一步觸發(fā)蛋白質(zhì)的氧化損傷(Stadtmanetal2003)。這種方式可能會(huì)引起蛋白質(zhì)的一些氧化修飾，例如羰基數(shù)量的增加、巰基的減少、分子內(nèi)或分子間交聯(lián)的形成，以及必需氨基酸（例如組氨酸，色氨酸，酪氨酸、甲硫氨酸和半胱氨酸）的氧化降解（圖1-5）。臭氧還能通過(guò)在溶液中產(chǎn)生高反應(yīng)性的自由基并作用于蛋白質(zhì)來(lái)觸發(fā)氧化作用。這最終導(dǎo)致氨基酸側(cè)鏈被修飾，引起蛋白質(zhì)的構(gòu)象改變等（Cataldo，2003）。隨著臭氧技術(shù)被越來(lái)越多的應(yīng)用于食品加工中，臭氧誘導(dǎo)蛋白質(zhì)氧化對(duì)食品中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能特性的影響逐漸受到研究學(xué)者的關(guān)注。圖1-5臭氧與甲硫氨酸，半胱氨酸，組氨酸，色氨酸和酪氨酸的反應(yīng)式(Sharmaetal2010)Fig.1-5Reactionequationsofozonewithmethionine,cysteine,histidine,tryptophanandtyrosine(Sharmaetal2010)研究表明，適度的臭氧氧化作用會(huì)導(dǎo)致鯉魚(yú)肌球蛋白半胱氨酸氧化，從而打開(kāi)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并暴露出交聯(lián)位點(diǎn)，促進(jìn)凝膠的形成（Jiangetal2017）。Zhangetal（2015）研究發(fā)現(xiàn)低濃度的臭氧處理改善了鳙魚(yú)魚(yú)糜凝膠的性能，主要表現(xiàn)在增加了斷裂力和形變。此外，臭氧處理后的乳清蛋白分離物和蛋清蛋白的起泡性和泡沫穩(wěn)定性均得到了增強(qiáng)(Uzunetal2012)。Segatetal（2014）研究了高臭氧濃度對(duì)分離乳清蛋白的影響。結(jié)果表明，減少的游離巰基基團(tuán)和增加的表面疏水性促進(jìn)了蛋白質(zhì)的重排，并因此提高了乳清蛋白分離物的起泡能力和泡沫穩(wěn)定性。臭氧作為一種新的改性技術(shù)在增強(qiáng)食品的膠凝性和起泡性方面發(fā)揮了積極作用（Zhangetal2015）。1.4臭氧處理對(duì)脂肪酸的影響臭氧可以直接氧化細(xì)胞組成成分，包括細(xì)胞膜中磷脂、蛋白質(zhì)等大分子化合物，產(chǎn)生自由基，氧化脂肪酸和多不飽和脂肪酸而形成過(guò)氧化物(Heath1978)。梁龍等人（2015）探究了臭氧水對(duì)鴨肉油脂的影響，結(jié)果表明低濃度臭氧水處理下鴨肉的油脂氧化不顯著，然而提高臭氧水濃度能夠顯著影響油脂和不飽和脂肪酸的氧化程度。臭氧處理能夠顯著提高（p<0.05）大米的脂肪酸值（周建新2012）。羅小虎等人（2014）的研究表明臭氧處理能降低玉米籽粒的水分含量從而有利于玉米的長(zhǎng)期儲(chǔ)藏。此外，臭氧處理后玉米籽粒的脂肪酸值緩慢上升未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。臭氧處理鷹嘴豆蛋白后其有益脂肪酸（亞油酸和油酸）的含量顯著增加以及ω-6至ω-3型脂肪酸的比例有所增加(Nickhiletal2020)。參考文獻(xiàn)1.陳伊凡，唐宏剛，李歡歡．蛋黃油的提取及其氧化產(chǎn)物揮發(fā)性成分分析．核農(nóng)學(xué)報(bào)，2020，34(11):131-1381.方宗谷，王立平．雞蛋加工品技術(shù)的展望(一)．食品科學(xué)，1980，(11):12-171.馮月超，劉美玉，任發(fā)政．熱處理對(duì)雞蛋黃揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響．肉類(lèi)研究，2006，000(010):31-334.黃麗燕，張強(qiáng)，韓兆鵬，盧曉明．蛋黃乳化性研究進(jìn)展．食品科技，2012，(12):44-475.韓正強(qiáng)，張志成．日糧中脂肪酸對(duì)羊牛豬肉中長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸和共軛亞油酸的影響．中國(guó)畜牧獸醫(yī)，2006，33(004):9-126.羅小虎.臭氧對(duì)玉米中黃曲霉毒素B1的降解效果及降解產(chǎn)物安全性評(píng)價(jià)．[碩士學(xué)位論文]．無(wú)錫：江南大學(xué)圖書(shū)館，20147.梁龍，陸利霞，游京晶.臭氧水處理對(duì)鴨肉中微生物和油脂的影響.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43(002):252-2548.秦鳳嬌，何強(qiáng)，趙志峰．磷酸鹽對(duì)雞蛋蛋黃乳化活性的影響研究．食品科技，2017，042(011):279-2839.向小樂(lè)．雞雌雄種蛋氣味、多組學(xué)基質(zhì)差異及無(wú)損鑒別研究．[碩士學(xué)位論文]．武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，201910.孫義，盛龍，王晨，蔡朝霞．基于GC-MS比較3種地方特色生鮮原料鴨蛋的脂肪酸和揮發(fā)性物質(zhì)．食品科技，2020，45(06):344-35111.蘇宇杰，楊新宇，周頔．熱處理對(duì)雞蛋蛋黃性質(zhì)的影響．食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，038(010):70-7511.王一博．高起泡性蛋清液制備與應(yīng)用研究．[碩士學(xué)位論文]．武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，201611.熊麗姬．熱加工控制雞蛋羹致敏性的研究．南昌大學(xué)．[碩士學(xué)位論文]．南昌：南昌大學(xué)圖書(shū)館，201514.熊絲絲，龔千鋒，寧希鮮．雞蛋蛋黃的研究進(jìn)展．贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，(002):313-31515.徐楠，趙英，遲玉杰．熱處理對(duì)酶改性蛋黃液乳化性的影響及拉曼光譜分析．食品科學(xué)，2019，(21):28-3416.徐姣姣，劉會(huì)平，楊曉興．減壓法快速腌制咸蛋及蛋黃中脂肪酸變化．食品科技，2015，(06):102-10717.楊明，梁少華，王夢(mèng)園．4種蛋