荆 卉，孙 俊，牟瑶瑶，陈中伟，徐 斌

    蛋白质、脂肪和糖类共同构成人体必需的三大能量物质，其中，蛋白质是构成一切生命体的物质基础，对于维持生命体的正常活动必不可少[1]。蛋白质在生物体内发挥着重要的作用，其特有的一些功能特性，如：起泡性、乳化性、凝胶性等在实际生产中也有着广泛应用。天然来源的蛋白质或经某种方法提取的蛋白质的某些功能特性不能满足实际加工的要求，需对其进行改性。蛋白质的改性方法主要包括：物理改性、化学改性、酶法改性。其中，化学改性是通过加入化学试剂使蛋白质的部分肽键断裂或引入其它功能基团进行修饰，虽然化学改性的效果较好，但反应过程较为复杂，且加入化学试剂往往会引发产品的食用安全性问题[2]。酶法改性是利用不同类型的酶使蛋白质适度、精准水解，虽然酶法改性反应条件温和、副反应较少，但是酶法反应条件苛刻，且因生物酶价格较高而使酶法改性的经济成本较高[3]。与化学改性和酶法改性相比，超声波作为一种绿色环保、经济的新兴改性技术正受到越来越广泛的应用[4]。

    超声波是指振动频率超出一般人耳所能接收的频率上限的弹性波，其频率范围通常在16 kHz～10 MHz 之间[5-6]。根据其强度的不同，超声波可分为高强度超声波(10～1 000 W/cm2，5～10 MHz)和低强度超声波(1 超声波的物理化学效应

    1.1 超声波的空化效应

    超声波作用于液体体系时，发挥主要作用的是其空化效应。超声波的空化效应指的是液体中的微小气泡(汽泡或空穴)在超声波稀疏相和压缩相产生的声波作用下，体积在生长和收缩之间发生多次周期性振荡，直至空化泡崩溃的动力学过程[9](如图1所示)。超声空化分为两种类型：稳态空化和瞬态空化。声强小于10 W/cm2时产生的空化作用为稳态空化，而瞬态空化产生的声强一般大于10 W/cm2。稳态空化产生的空化泡的大小在平衡尺寸左右振荡，因而能够产生数个循环周期。当空化泡不断扩大时，在某一节点，空化泡的共振频率与声波频率相等，此时声场与气泡之间会发生最大能量耦合，空化效果会十分明显；后者产生的空化泡存留周期比前者短暂很多，空化泡基本在声波负压相半周期内会极速膨胀，而后在正压相半周期转为快速收缩进而发生内爆，这一过程一般在1 个声波周期内就可以完成[10-14]。

    图1 驻波模式对空化泡的影响[9]Fig.1 Effects of a standing wave pattern on cavitation bubbles[9] ......