脉冲电场（Pulsed electric field,PEF）是一种新型的食品非热加工技术,具有瞬时高效、处理均匀等优点。大量研究指出脉冲电场处理能够引起蛋白分子展开、重折叠、聚集（蛋白质变性）和自组装（蛋白质未变性）;也有研究表明脉冲电场和金属离子协同会导致蛋白质结构发生变化,甚至自组装成蛋白质纳米管,但其机理和对蛋白其它性质的影响鲜有报道。前期研究发现,脉冲电场与金属离子协同作用蛋白质时,二价金属离子影响更大。本课题以卵清蛋白为研究对象,添加四种金属离子(Ca²⁺,Mn²⁺,Cu²⁺,Ba²⁺),分别进行脉冲处理,以脉冲时间为影响因素,探究脉冲电场与金属离子对蛋白质微观结构和功能特性的影响。试验以pH、溶解度、浊度、粒度、表面张力、表面疏水性等物理性质,电导率、Zeta电位、氧化还原电位等化学性质,乳化性和起泡性等功能性质,以及拉曼光谱和红外光谱等指标检测分析其具体影响。主要研究结果如下:1.金属离子与蛋白结合会降低蛋白溶液pH,增加其电导率。按影响大小为:Mn²⁺>Ba²⁺>Cu²⁺>Ca²⁺。脉冲电场对添加金属离子的卵清蛋白pH和电导率影响不大。2.采用拉曼光谱和红外光谱分析了脉冲电场协同金属离子对蛋白分子结构的影响。金属离子和卵清蛋白分子在1700¹200 cm^-1位置存在差异性螯合,其中Mn²⁺螯合作用最强,Ca²⁺最弱;同时,添加金属离子会使蛋白分子结构展开。整体而言,脉冲电场能加强金属离子和卵清蛋白的螯合作用,但PEF处理时间为1695μs时,Mn²⁺和Cu²⁺与蛋白质的螯合作用开始减弱;金属离子结合一定的脉冲能量能促进蛋白分子结构展开,当脉冲时间超过1695μs时,蛋白分子开始聚合。3.蛋白质分子结构变化会导致其疏水性发生改变。通过测定表面疏水性和表面张力发现:金属离子与蛋白质结合会增强其表面疏水性;一定的脉冲能量能促进蛋白与金属离子结合,提高其表面疏水性。4.表面疏水性是维持蛋白质三级结构的主要作用力,表面张力、溶解度、电荷等都能改变蛋白溶液的稳定性。通过检测可溶性蛋白、Zeta电位、粒径、浊度等指标发现,金属离子与蛋白结合会增加其可溶性蛋白含量,降低体系浊度,影响蛋白质周围的化学环境,减小溶液中颗粒粒径,并破坏蛋白溶液的稳定性。在一定的处理时间内,脉冲电场会加强金属离子对蛋白可溶性蛋白、浊度的影响,并使蛋白溶液稳定性增强,但当脉冲时间增加至1695μs时,可溶性蛋白含量减少,浊度增大。PEF协同金属离子促使蛋白分子发生自组装,使蛋白溶液中颗粒增大,但脉冲处理时间过长时会导致蛋白聚集变性,溶液稳定性降低。5.蛋白质的功能性质受结构和理化性质的影响。添加金属离子,会提高蛋白质的起泡性能和乳化性能。一定的脉冲能量处理会提高蛋白的起泡性能和乳化性能,但脉冲时间过长会导致其功能性质降低。