王耀松，馬天怡，胡榮蓉，張唯唯，應(yīng)瑞峰，黃梅桂，唐長(zhǎng)波,*

（1.南京林業(yè)大學(xué)輕工與食品學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210095；3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肉品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省肉類生產(chǎn)加工與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

近些年來(lái)對(duì)小分子物質(zhì)堿性氨基酸——精氨酸（Arg）、賴氨酸（Lys）和組氨酸（His）與蛋白質(zhì)相互作用機(jī)制等理論方面的研究取得了一些進(jìn)展[1-5]。同時(shí)也開(kāi)展了這些氨基酸在食品蛋白體系中的應(yīng)用研究，以改善食品蛋白基質(zhì)凝膠性[3,6]、乳化性[7]和溶解性[5,8]等功能特性。堿性氨基酸是構(gòu)成蛋白的基本單元，無(wú)毒、無(wú)免疫性且來(lái)源廣泛、經(jīng)濟(jì)便宜[9]，現(xiàn)已批準(zhǔn)作為香料添加劑加入食品中[10]。

研究發(fā)現(xiàn)His在低離子強(qiáng)度環(huán)境下通過(guò)延長(zhǎng)雞胸肌球蛋白輕鏈和桿部的長(zhǎng)度提高蛋白的溶解性，降低成膠溫度并促使蛋白形成結(jié)構(gòu)更加細(xì)致的透明凝膠[11-12]；在鳙魚(yú)肌纖維蛋白體系中通過(guò)添加His改變?nèi)芤旱膒H值從而改變蛋白帶電量、并與芳香族氨基酸相互作用而抑制蛋白成膠[13]，另外在低離子強(qiáng)度的蛋白溶液中，His通過(guò)打斷蛋白結(jié)構(gòu)展開(kāi)的蛋白間靜電作用力、擾亂蛋白表面疏水性而弱化蛋白凝膠[14]。Guo[15]和Zhang Yawei[16]等發(fā)現(xiàn)，His引起豬肉肌纖維蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)有序性降低、暴露疏水基團(tuán)和巰基基團(tuán)而提高蛋白溶解性，再結(jié)合NaCl處理能夠提高肌纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠性和持水性[16]。Hayakawa等[17]研究結(jié)果顯示His通過(guò)抑制雞胸重鏈肌纖維蛋白聚合而促進(jìn)凝膠完整結(jié)構(gòu)的形成。Chen Xing等[5]認(rèn)為His的咪唑基結(jié)構(gòu)對(duì)提高肌纖維蛋白的溶解性起到重要作用。此外His能顯著增強(qiáng)兔肉肌球蛋白的溶出率、凝膠強(qiáng)度和保水性[18]；還可以通過(guò)與鐵離子配位提高血紅蛋白的穩(wěn)定性[19]。從營(yíng)養(yǎng)功能上來(lái)講，His是人體營(yíng)養(yǎng)的必需氨基酸[20]。

目前研究?jī)?nèi)容集中在肌纖維蛋白的結(jié)構(gòu)及其凝膠性能，鮮見(jiàn)對(duì)L-His的質(zhì)量濃度效應(yīng)、乳清蛋白構(gòu)象及所成凝膠中化學(xué)作用力的影響作系統(tǒng)研究。本課題組在近期的研究中比較了不同堿性氨基酸對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠功能性有修飾作用[9]，選用乳清蛋白作為模式蛋白，著重討論系列質(zhì)量濃度的L-His在不同pH值下（2.00、5.20、7.59、9.74、10.76；后4 種pH值分別對(duì)應(yīng)乳清蛋白、His、Lys和Arg的等電點(diǎn)）對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的影響，以及這種影響與蛋白所成凝膠功能性之間的內(nèi)在關(guān)系，以期為L(zhǎng)-His改善蛋白凝膠性提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乳清蛋白WPI-90 美國(guó)加州Hilmar公司；L-His生工生物技術(shù)（上海）股份有限公司；其他試劑均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；BT-90納米激光粒度分布儀 丹東百特儀器有限公司；Nanoplus 2 Zeta電位儀 麥克默瑞提克（上海）儀器有限公司；NanoDrop2000C超微量分光光度計(jì) 賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；SpectraMax?i3x多功能酶標(biāo)儀美谷分子儀器（上海）有限公司；FE28 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DK-S26電熱恒溫水浴鍋上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；UVmini-1240紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司。

1.3 方法

1.3.1L-His/乳清蛋白混合溶液的制備

稱取一定質(zhì)量乳清蛋白加入去離子水中充分?jǐn)嚢柚敝寥咳芙?，使得蛋白質(zhì)量濃度為120 mg/mL；加入最終質(zhì)量濃度分別為0、1、3、5 mg/mLL-His后充分?jǐn)嚢?，將每個(gè)質(zhì)量濃度分成5 部分，使用1 mol/L HCl或NaOH溶液，再將各組蛋白溶液pH值分別調(diào)節(jié)至2.00、5.20、7.59、9.74和10.76。放置4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 粒徑和Zeta電位測(cè)定

根據(jù)Cheng Yu等[21]的方法修改。用蒸餾水將新鮮制備的儲(chǔ)備溶液均稀釋到10 mg/mL，使用BT-90納米激光粒度分布儀測(cè)定粒徑，并用Nanoplus 2 Zeta電位儀測(cè)定其Zeta電位。

1.3.3 紫外光譜測(cè)定

根據(jù)Agyare等[22]的方法修改。使用與儲(chǔ)備樣品相同pH值的蒸餾水將蛋白樣品稀釋到2 mg/mL，再應(yīng)用超微量分光光度計(jì)記錄已稀釋好的樣品在240～380 nm波長(zhǎng)范圍的吸光度。

1.3.4 熒光光譜掃描

根據(jù)Agyare等[22]的方法修改。使用1.3.3節(jié)方法稀釋的樣品，應(yīng)用SpectraMax?i3x多功能酶標(biāo)儀掃描上述稀釋蛋白溶液的熒光強(qiáng)度。激發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)射光波長(zhǎng)（300～500 nm）的狹縫設(shè)置為5 nm，激發(fā)波長(zhǎng)設(shè)置為280 nm，測(cè)定300～500 nm波長(zhǎng)下熒光強(qiáng)度。

1.3.5L-His/乳清蛋白凝膠的制備

將不同質(zhì)量濃度的L-His、不同pH值的蛋白儲(chǔ)備溶液每份準(zhǔn)備25 mL，加入內(nèi)徑35 mm、高度30 mm的小燒杯內(nèi)，90 ℃水浴中加熱30 min，取出置于冰水浴冷卻至室溫，置于4 ℃以下過(guò)夜（12 h）成凝膠后待用。從燒杯內(nèi)小心取出，倒置于黑色背景絨布上，為凝膠豎立面拍照及功能性、化學(xué)作用力測(cè)試用。

1.3.6 凝膠質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用質(zhì)構(gòu)儀2 次下壓的模式測(cè)定凝膠的質(zhì)構(gòu)特性。探頭測(cè)試前、測(cè)試中及測(cè)試后的速率分別設(shè)置為1.0、2.0 mm/s和5.0 mm/s；下壓距離10.0 mm，觸發(fā)力5.0 g；凝膠形狀為圓柱形（35 mm×30 mm）。凝膠質(zhì)地以Bourne[23]定義計(jì)算其硬度、彈性、黏聚性、膠黏性、咀嚼性和回復(fù)性。每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定3 次。

1.3.7 化學(xué)作用力測(cè)定

參照Chawla等[24]的方法測(cè)定對(duì)照組（0 mg/mL）、5 mg/mLL-His/乳清蛋白混合凝膠中的化學(xué)作用力。采用在4 種溶劑中的溶解度表示，分別將它們標(biāo)記為S1、S2、S3、S4，試劑分別為S1：pH 8.0 20 mmol/L Tris-HCl；S2：pH 8.0 20 mmol/L Tris-HCl含有10 mg/mL十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）；S3：pH 8.0 20 mmol/L Tris-HCl含有10 mg/mL SDS和8 mol/L尿素；S4：pH 8.0 20 mmol/L Tris-HCl含有10 mg/mL SDS、8 mol/L尿素和2%β-巰基乙醇。每份稱取1.0 g的凝膠，分別加入8 mL上述溶液，在室溫條件下?lián)u勻靜置過(guò)夜，采用雙縮脲法測(cè)定溶解出的蛋白質(zhì)含量。溶解度定義為溶出蛋白所占凝膠塊內(nèi)總蛋白的比例。

1.3.8 持水性測(cè)定

參考Wang Yaosong等[25]的方法，取適量質(zhì)量（2.0 g）乳清蛋白凝膠置于含濾紙的離心管中，3 000×g離心20 min，再稱離心后的凝膠質(zhì)量。持水性（waterholding capacity，WHC）按下式計(jì)算：

式中：m1為凝膠、離心管和濾紙的質(zhì)量；m為離心管與濾紙的質(zhì)量；m2為離心后去除凝膠的質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理使用Statistix軟件（Analytical Software,Tallahassee, FL, USA）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；用LSD檢驗(yàn)數(shù)據(jù)間的差異顯著性，P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 L-His對(duì)乳清蛋白粒徑、比表面積和Zeta電位的影響

圖 1 不同pH值時(shí)L-His對(duì)乳清蛋白粒徑（A）、比表面積（B）及其Zeta電位（C）的影響Fig. 1 Influence of L-His on whey protein particle size (A), specific surface area (B) and zeta-potential (C) at various pH values

如圖1所示，從分子聚集、靜電行為的角度來(lái)看，L-His與乳清蛋白間的相互作用改變了蛋白聚集行為及其帶電性，進(jìn)而造成對(duì)蛋白凝膠性能的影響。在乳清蛋白等電點(diǎn)時(shí)（即pH 5.2），蛋白粒徑在1 680～1 780 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，顯著大于在其他pH值時(shí)所形成的蛋白聚集體粒徑（約為370～470 nm），而越遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)蛋白聚集體粒徑越小[26]，并隨著L-His質(zhì)量濃度的增加而進(jìn)一步減小聚集體粒徑。蛋白聚集體的比表面積與蛋白聚集體粒徑有相反的變化規(guī)律；在pH 5.2時(shí)，其比表面積值達(dá)到最小值；越遠(yuǎn)離等電點(diǎn)，特別是在堿性pH值條件下蛋白聚集體的比表面積增大50～70 倍。此外，蛋白分子在pH 2.0時(shí)帶有少量的正電；在乳清蛋白等電點(diǎn)時(shí)，其中非乳球蛋白可能因蛋白羧基、氨基去質(zhì)子化而使蛋白帶少量的負(fù)電荷；pH值的提高促使蛋白分子去質(zhì)子增多而帶更多的負(fù)電荷，而L-His進(jìn)一步提高蛋白分子的帶負(fù)電荷。L-His不及pH值對(duì)蛋白聚集體的粒徑、比表面積及帶電性的影響顯著，然而在同等pH值時(shí)它能夠進(jìn)一步改變?nèi)榍宓鞍拙奂w的粒徑、比表面積和帶電量，從而為乳清蛋白所形成凝膠功能性的改善提供了重要的分子基礎(chǔ)。

2.2 L-His對(duì)乳清蛋白結(jié)構(gòu)的影響

圖 2 不同pH值時(shí)L-His與乳清蛋白相互作用的紫外光譜Fig. 2 UV absorption spectra of whey protein interacted with L-His at various pH values

為進(jìn)一步說(shuō)明L-His對(duì)乳清蛋白分子結(jié)構(gòu)的影響，采用紫外光譜和熒光光譜的方法對(duì)乳清蛋白成膠溶液進(jìn)行表征。蛋白分子中能夠引起紫外吸收和熒光吸收的主要是色氨酸（Trp）和酪氨酸（Tyr）及苯丙氨酸（Phe）[27-28]。從圖2可以看出，在低于乳清蛋白等電點(diǎn)的pH值時(shí)，隨著L-His質(zhì)量濃度的提高，樣品的紫外吸收強(qiáng)度明顯上升（圖2A）；在蛋白等電點(diǎn)時(shí)，L-His質(zhì)量濃度的提高反而引起樣品的紫外吸收強(qiáng)度下降，但比對(duì)照組要高（圖2B）；隨著pH值越過(guò)蛋白等電點(diǎn)并進(jìn)一步提高時(shí)，樣品的紫外吸收強(qiáng)度開(kāi)始降低，L-His質(zhì)量濃度的提升在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低蛋白的紫外吸收強(qiáng)度（圖2C～E）。

圖 3 不同pH值時(shí)L-His與乳清蛋白相互作用的熒光光譜Fig. 3 Fluorescence spectra of whey protein interacted with L-His at various pH values

在熒光光譜中（圖3），除在乳清蛋白等電點(diǎn)之外的pH值，L-His的加入均能有效提高樣品的熒光強(qiáng)度，在pH值遠(yuǎn)離等乳清蛋白電點(diǎn)時(shí)樣品的熒光強(qiáng)度更大（圖3A、E）。對(duì)熒光強(qiáng)度提升貢獻(xiàn)的氨基酸主要是Trp、Tyr和貢獻(xiàn)極小的Phe[28]，并且3 種氨基酸的疏水性順序依次為Phe、Trp和Tyr。結(jié)合以上2 種蛋白光譜在不同pH值和不同質(zhì)量濃度L-His下的行為，可推測(cè)越遠(yuǎn)離等電點(diǎn)的pH值，L-His賦予蛋白帶有更多的絕對(duì)電量，促使蛋白分子結(jié)構(gòu)“折疊”和聚集體形成；即在酸性環(huán)境下（pH 2.00）促使乳清蛋白分子間聚集體變小從而致使Tyr和Trp暴露，而堿性條件（特別是pH 9.74、10.76）導(dǎo)致單個(gè)蛋白分子更多展開(kāi)而使Tyr更多暴露，并讓蛋白變得更易親水而顯著提高蛋白熒光強(qiáng)度。此外在遠(yuǎn)離等電點(diǎn)的pH值中，特別是在堿性pH值條件下，蛋白分子從Tyr殘基到Trp殘基之間還可能存在能量轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致Tyr熒光猝滅及Trp熒光增強(qiáng)[29-30]。綜合蛋白分子間聚集、單個(gè)蛋白分子結(jié)構(gòu)展開(kāi)程度和發(fā)生在氨基酸之間的熒光轉(zhuǎn)移等因素的效應(yīng)，L-His在一定程度上進(jìn)一步促進(jìn)這些因素的影響程度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)乳清蛋白的結(jié)構(gòu)改變而改善其所成凝膠的功能性。

2.3 L-His對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠形貌及質(zhì)構(gòu)的影響

圖 4 不同pH值及不同質(zhì)量濃度L-His時(shí)乳清蛋白熱誘導(dǎo)所成凝膠的感官形貌圖Fig. 4 Appearance of heat-induced whey protein gels with added L-His at various pH values

作為蛋白凝膠，其形貌和顏色對(duì)其在真實(shí)食品體系中的應(yīng)用極為重要。從圖4可看出，在其等電點(diǎn)處，乳清蛋白可形成白色、粗糙的凝膠；而在遠(yuǎn)離等電點(diǎn)pH 2.00時(shí)，凝膠的“完整性”開(kāi)始降低，且黃度顯著增加；隨著pH值越過(guò)乳清蛋白等電點(diǎn)時(shí)，凝膠在結(jié)構(gòu)上更加完整、細(xì)膩且顏色呈現(xiàn)更高的黃度。對(duì)于在同一pH值時(shí)，L-His的加入能夠有效提高凝膠的完整性，但對(duì)顏色影響不及pH值的影響大。在以前的一些研究中，也發(fā)現(xiàn)了堿性氨基酸加入到蛋白中，能夠促進(jìn)疏水基團(tuán)及反應(yīng)性巰基基團(tuán)的外露而致使凝膠性能的提升[31-32]。至于顏色的變化，在一些報(bào)道中認(rèn)為是美拉德反應(yīng)造成的[33]。

圖 5 不同pH值時(shí)L-His對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠質(zhì)地的影響Fig. 5 Influence of L-His on textural properties of heat-induced whey protein gels at vairous pH values

如圖5所示，為了滿足對(duì)食品多功能性凝膠質(zhì)構(gòu)多樣性的要求以符合真實(shí)食品體系的不同要求，本研究對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的全質(zhì)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)定。在乳清蛋白等電點(diǎn)pH 5.20處所形成的凝膠要比其他pH值條件下所形成的蛋白凝膠具有極顯著性高的硬度，其數(shù)值在130 g左右；而在pH 2.00或pH 7.59及pH 9.74條件下所形成蛋白凝膠的硬度偏低，但隨著pH值升至10.76，其強(qiáng)度又顯著上升至80～100 g。L-His的加入，特別是當(dāng)L-His的質(zhì)量濃度為5 mg/mL之時(shí)（圖5A），能夠顯著提升凝膠的硬度。凝膠的膠黏性（圖5D）也有類似的現(xiàn)象。凝膠的彈性除了在等電點(diǎn)處有所降低，在pH 7.59和pH 9.74時(shí)達(dá)到最高值后隨即略有下降（圖5B）。而對(duì)于凝膠的黏聚性和回復(fù)性，其值均隨著pH值的提高而顯著提高（P＜0.05），在pH 7.59之后趨向平穩(wěn)。L-His質(zhì)量濃度效應(yīng)對(duì)凝膠的黏聚性和回復(fù)性的提高不及pH效應(yīng)顯著，但對(duì)于同一pH值下，特別是pH 2.00和pH 7.59下卻能夠顯著提高黏聚性和回復(fù)性（P＜0.05）。隨著pH值的升高至7.59，凝膠的咀嚼性值升到最大值，在pH 9.74時(shí)咀嚼性顯著下降（P＜0.05），但在pH 10.76時(shí)其值又略有上升；而L-His的加入則能夠提高凝膠咀嚼性，特別是能夠極顯著地提高在pH 7.59時(shí)所成凝膠的咀嚼性（P＜0.05）?？傮w看，L-His能夠顯著提升和改造乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的一些質(zhì)構(gòu)特性；再結(jié)合pH值成膠條件，則能夠形成多質(zhì)構(gòu)功能特性的凝膠。

2.4 L-His對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠分子間作用力的影響

熱誘導(dǎo)凝膠中分子間的作用力主要是二硫鍵和疏水相互作用力、氫鍵和靜電相互作用力，這些力維系膠體的凝聚態(tài)[34]。為了探究在加入L-His后熱誘導(dǎo)蛋白凝膠中作用力的變化，測(cè)定了凝膠中的蛋白在4 種不同溶液中的相對(duì)溶解度，結(jié)果如表1所示。在對(duì)照組中（無(wú)L-His），pH 2.00下所形成凝膠中的疏水作用力、氫鍵是主要作用力；在乳清蛋白等電點(diǎn)（pH 5.20）下所成凝膠，其中主要作用力是氫鍵及少量的二硫鍵；在pH 7.59和pH 9.74下所成凝膠中的作用力則主要是二硫鍵，相比之下疏水相互作用力和氫鍵則很微弱；然而在pH 10.76，凝膠中主要作用力又轉(zhuǎn)為氫鍵，而其他2 種作用力對(duì)膠體內(nèi)部作用力貢獻(xiàn)不大。加入5 mg/mLL-His后，則能顯著降低（P＜0.05）在pH 2.00下所成凝膠中的二硫鍵作用力，而在此時(shí)對(duì)凝膠中的疏水相互作用力和氫鍵影響不顯著（P＞0.05）；卻能顯著提高（P＜0.05）在pH 5.20和pH 7.59時(shí)所成凝膠中的二硫鍵作用力，但對(duì)疏水作用力和氫鍵影響不大；也顯著降低了在pH 9.74下所成凝膠中的二硫鍵作用力；當(dāng)pH值提升到10.76后所成凝膠，L-His的加入?yún)s顯著提高疏水作用力和氫鍵作用力，但對(duì)二硫鍵影響不顯著。在一些研究中，發(fā)現(xiàn)二硫鍵與凝膠的彈性有極強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系[35]；在本研究中也發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象，圖5B顯示凝膠彈性變化規(guī)律與表1中的二硫鍵含量變化之間有一致的關(guān)系。總之，L-His的加入改變了凝膠中的各種作用力，這為凝膠質(zhì)地多樣功能性提供了一種策略。

表 1 L-His修飾乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠在不同溶液中的蛋白溶解度Table 1Protein solubility of heat-induced whey protein gels modified by L-His in various solvents

2.5 L-His對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠持水性的影響

圖 6 不同pH值時(shí)L-His對(duì)乳清蛋白熱誘導(dǎo)凝膠持水性的影響Fig. 6 Influence of L-His on WHC of heat-induced whey protein gels at various pH values

持水性是凝膠的一個(gè)重要功能性質(zhì)，同時(shí)也是凝膠微觀結(jié)構(gòu)的反映[36]。由圖6可以看出，在乳清蛋白等電點(diǎn)處所形成的蛋白凝膠，其持水性最低。在pH 2.00時(shí)凝膠持水性顯著性高，隨著pH值越過(guò)等電點(diǎn)提升到7.59后，無(wú)論是對(duì)照組還是加入L-His的處理組，凝膠持水性均隨著pH值升高而顯著提高（P＜0.05）。此外，對(duì)于同一pH值下，L-His的加入則能進(jìn)一步顯著提高凝膠持水性（P＜0.05），特別是質(zhì)量濃度5 mg/mLL-His的加入。在乳清蛋白等電點(diǎn)處所形成的凝膠，蛋白分子由于幾乎不帶電，其形成比在其他pH值下大4～5 倍的聚集體平均粒徑并有極小的比表面積（圖1B），這些粒子與水分子相互作用較弱[37]；在微觀結(jié)構(gòu)上也發(fā)現(xiàn)這些粒子形成結(jié)構(gòu)松散的球形聚結(jié)體[9]；這些結(jié)果預(yù)示著良好的蛋白凝膠形成要選擇遠(yuǎn)離其等電點(diǎn)。除在乳清蛋白等電點(diǎn)pH 5.20外，L-His通過(guò)抑制蛋白聚集、提高聚集體比表面積并促進(jìn)蛋白分子帶電量，形成有序微觀結(jié)構(gòu)而顯著提高凝膠持水性。

3 結(jié) 論

在乳清蛋白中加入L-His并結(jié)合pH值調(diào)節(jié)，可形成具有不同質(zhì)構(gòu)特性、持水性和不同顏色的熱誘導(dǎo)凝膠。pH值改變?nèi)榍宓鞍讟?gòu)象和帶電量，在微觀尺度上形成不同粒徑和比表面積的聚集體；L-His在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步促進(jìn)這些物理化學(xué)效應(yīng)，改變凝膠中的化學(xué)作用力，形成有序結(jié)構(gòu)進(jìn)而顯著提高凝膠的質(zhì)構(gòu)性能和持水性。此外在乳清蛋白等電點(diǎn)時(shí)，乳清蛋白所形成凝膠呈現(xiàn)白色并且結(jié)構(gòu)粗糙，而越遠(yuǎn)離其等電點(diǎn)時(shí)凝膠黃度越大且結(jié)構(gòu)細(xì)膩（特別是在堿性條件下），但L-His對(duì)顏色和細(xì)膩度影響不顯著。廉價(jià)且安全的天然產(chǎn)物L(fēng)-His，可作為一種提高蛋白基質(zhì)凝膠功能的增強(qiáng)劑。