文献速递|新芝超声波系列设备在食品改性与功能化中的应用探索

新芝超声波系列

　　在现代食品科学领域，随着消费者对食品品质、安全性和功能性的需求日益提升，传统热加工技术因易导致营养流失、风味劣变等问题而面临挑战。在此背景下，超声波破碎仪作为一种创新的非热处理技术，正凭借其独特的物理作用机制和高效、环保的特性，逐渐成为食品加工领域的技术革新焦点。本文将带您深入了解超声波破碎仪在不同食品领域的应用。

一、在植物蛋白改性中的应用

　　植物蛋白是营养健康且可持续的优质原料，超声处理能显著改善其结构与功能特性(如溶解度、乳化性和凝胶强度)。陈子平和翟科峰团队发现200W超声处理可优化大豆蛋白分离物(SPI)的物理化学结构，形成致密功能性更强的凝胶;王进英团队则证实超声联合糖基化处理能提升菜籽分离蛋白(CPI)的吸附能力、减小粒径并改善油水界面分布。超声波技术在植物蛋白改性中的应用潜力巨大。

[1] X. Wu, N. Li, Z. Dong, Q. Yin, Marwan M. A. Rashed, L. Zhu, C. Dan, X. Li, Z. Chen, K. Zhai, Ultrasonic Treatment of Soybean Protein Isolate: Unveiling the Mechanisms for Gel Functional Improvement and Application in Chiba Tofu, ACS Omega 9(2024)44588−44600.

[2] Z. Ye, J. Wang, G. Ma, J. Ma, Ultrasound and glycosylation modifications enhance the physicochemical and functional properties of canola protein isolate for O/W emulsion stabilization, Food Chemistry: X 28 (2025) 102535.

二、在营养物质递送系统构建中的应用

乳剂和纳米颗粒递送系统能提升营养物质的稳定性和吸收率，而超声波技术可辅助优化这些系统，对开发功能性食品和营养补充剂很有帮助。佟晓红和王欢团队研究发现：400W超声处理的大豆乳清蛋白纳米颗粒具有更高封装效率、更强压力耐受性和更好生物可及性;薛峰团队的研究则证实李子种子源OBP作为天然乳化剂，可高效递送姜黄素等生物活性成分。

[3] X. Cao, J. Cao, T. Xu, L. Zheng, J.Dai, X. Zhang, T. Tian, K. Ren, X. Tong, H. Wang, L. Jiang, Ultrasonic Treatment of Soybean Protein Isolate: Unveiling the Mechanisms for Gel Functional Improvement and Application in Chiba Tofu, Ultrasonics Sonochemistry 112 (2025) 107195.

[4] Y. Cao, Q. Hu, F.Xue, Comparative Characterization of Oil Body Proteins from Hemp, Plum, and Jujube Seed and Their Application in Curcumin-Loaded Artificial Oleosomes,Polymers 17 (2025) 1346.

三、在膳食纤维改性中的应用

膳食纤维是一种无法被人体消化吸收的多糖，曾因不提供能量而被视为“无营养”。但随着研究深入，人们发现它对健康非常重要，如今被列为第七大营养素之一。董文江团队发现300W超声处理的咖啡果皮膳食纤维结构更优、功能特性显著提升;张大力和郑明珠团队则证实超声优化的黑米不溶性膳食纤维-花青素复合物稳定性、抗氧化性及生物利用度显著增强，两项研究为食品副产物高值化利用提供了新依据。

[5]X. Yu, K. Zhu, F. Hu, R.Hu, W. Dong, Effects of ultrasonic treatment on the physicochemical, structural, and functional properties of soluble dietary fiber from coffee peels, Ultrasonics Sonochemistry 114 (2025) 107247.

[6]W. Gao, Y. Cui, M. Xue, X. Liu, X. Meng, W. Jiang, X. Jiang, D. Zhang, M. Zheng, J. Liu, Study on the ultrasonic treatment of black rice dietary fiber and its effect on anthocyanin adsorption, Ultrasonics Sonochemistry 119 (2025) 107409.

四、在食品添加剂优化中的应用

　　超声波技术在食品添加剂改性领域展现出显著优势，为开发新型功能性食品提供了高效、环保的技术路径。闫景坤和金明玉团队发现：可得然胶在DMSO溶剂中超声60min后，其分子量降低、结构松散，水溶性提升，同时流变特性减弱。刘永峰和舒琴团队发现：采用超声乳化法成功制备了MEL-A包裹百里香精油的微胶囊，在400W/cm²功率处理15分钟条件下，具有良好的分散性、抗氧化性以及抗菌性。

[7] T. Liang, L. Pan, P. Long, Y. Lin, L. Li, Y. Yu, X. Liu, X. Yu, F. Liu, Y. Li, M. Jin, J. Yan, Ultrasonic treatment affects the macromolecular, conformational, structural and rheological properties of curdlan in different solvents,Ultrasonics Sonochemistry 115 (2025) 107289.

[8] S. Kang, Q. Chen, H. Ma, J. Ding, C. Hao, Q. Shu, Y. Liu, Ultrasonic preparation, structural characterization and functional enhancement of thyme essential oil-loaded microcapsules based on mannosylerythritol lipid-A, Ultrasonics Sonochemistry 114 (2025) 107265.