近日，食品科学与工程学院陈益胜教授团队在国际食品科技顶刊Trends in Food Science & Technology（IF15.3）发表了题为“Recent Advance in High-Intensity Ultrasound Modification of Blue Food Protein: Mechanisms, Functional Properties and Structural Alterations”的综述论文，山西农业大学为第一且唯一通讯单位。食品科学与工程学院于智慧副教授和2022级硕士研究生高雅婷为该论文的共同第一作者，张立新研究员、陈益胜教授为共同通讯作者。本工作获得了国家重点研发项目（2021YFD1600604）的资助。

Fig. 1 The sources of BFPs and their main applications in the current food field.

蓝色食品蛋白质（BFP）是一种营养价值高且对健康有益的优质成分，在食品工业中备受关注。然而，由于其溶解度较低且对加工环境条件敏感，限制了其应用范围。此外，全球人口的快速增长导致对BFP的需求显著增加，需要更多样化形式的BFP产品。因此，为了满足生产和加工要求，采用高效快速的改性技术来获得具有加工性质优良的BFP是当务之急。

高强度超声（High-Intensity Ultrasound, HIU）是一种通过空化效应改变蛋白质结构来增强BFP功能特性的有效改性手段。HIU的非热物理改性方法已经成功建立，并被证明可以显著提高BFP的加工性质，包括溶解度、乳化性、发泡性、凝胶性以及保水保油能力。HIU的改性机理归因于BFP的结构变化，并进一步改善其氨基酸组成、体外消化率和抗氧化活性。

然而，基于HIU技术对蛋白质修饰也存在一些挑战和缺点。首先，BFP表现出广泛的复杂性和多样性，限制HIU的实际应用。其次，HIU处理涉及到诸多复杂的反应系统和参数，如功率、处理时间、温度和溶剂等，使得条件难以准确控制，影响结果重现性和预测性。此外，HIU设备通常具有单模、窄频率范围和低功率等缺点，阻碍了其与其他技术的集成。同时目前大部分研究主要限于实验室规模，限制了HIU改造BFP实现工业化的程度。最后，HIU加工过程中的氧化效应也是一个潜在问题。现有研究主要关注HIU对BFP加工性能的影响，而忽视了对蛋白质产品营养特性和感官特性的潜在不利影响。因此，综合考虑这些挑战和缺点对于确保蛋白质结构和功能的稳定性，同时优化HIU加工条件以获得有利的修饰效果是非常重要的。未来研究旨在开发更先进的HIU设备，以提高BFP的功能特性，并实现其在大规模工业中的应用。

本综述综合评价了HIU设备开发的最新研究进展以及HIU处理对BFP功能性能和结构组成的影响。研究显示HIU技术是增强BFP功能特性的有效工具。采用光谱技术、核磁及电子显微镜等各种技术来评估BFP的结构变化，这与它们的功能特性密切相关。HIU处理也显著影响BFP的氨基酸、消化率和抗氧化活性。因此，开发HIU设备和优化加工条件对于提高BFP的功能性能是非常紧迫的。本综述可以为HIU在BFP改性方面的最新研究和应用提供一个新的视角。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104271