結果和討論

泡沫穩定性與氣泡尺寸演變

我們已按照上一(yi)節所述的(de)(de)(de)(de)程序(xu)制備(bei)了(le)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)，并(bing)對所有(you)材(cai)料進(jin)行了(le)研究(jiu)。 值得(de)一(yi)提(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)是，HFBII、Quillaja皂甙和(he)b-酪(lao)蛋(dan)白的(de)(de)(de)(de)發泡(pao)(pao)溶(rong)液含(han)有(you)0.1 wt%的(de)(de)(de)(de)發泡(pao)(pao)劑(ji)，而(er)b-lg的(de)(de)(de)(de)發泡(pao)(pao)溶(rong)液含(han)有(you)0.5 wt%的(de)(de)(de)(de)材(cai)料，以達到所需的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)體積(ji)分數。 通(tong)過(guo)這種方式，我們確(que)保(bao)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)完全由(you)(you)所選發泡(pao)(pao)劑(ji)以最佳方式穩定(ding)(ding)。 隨后將(jiang)這些泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)轉移(yi)到0.5 wt%的(de)(de)(de)(de)黃(huang)原膠溶(rong)液中(zhong)，提(ti)(ti)供足夠高的(de)(de)(de)(de)屈服應力，以防(fang)止直徑小于200 mm的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)在(zai)大(da)約2周(zhou)內(nei)形(xing)(xing)成(cheng)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)乳狀(zhuang)物(wu)(wu)（即(ji)液體排(pai)(pai)出）。31最終泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)樣品含(han)有(you)大(da)約50 vol%的(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)，低于球體的(de)(de)(de)(de)緊密堆積(ji)密度， 確(que)保(bao)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)之間最小的(de)(de)(de)(de)薄(bo)膜(mo)形(xing)(xing)成(cheng)和(he)聚結(jie)。 所有(you)這些使(shi)我們能夠排(pai)(pai)除聚結(jie)和(he)排(pai)(pai)水的(de)(de)(de)(de)影(ying)響，并(bing)將(jiang)注意力集(ji)中(zhong)在(zai)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)中(zhong)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)(de)歧化上。 使(shi)用濁度掃描測量(liang)設備(bei)，我們觀察到所研究(jiu)系統(tong)中(zhong)隨時間變(bian)化的(de)(de)(de)(de)平均氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)尺寸演變(bian)，d（t）/d（0），如圖1所示(shi)。 從數據可以清楚地看出，在(zai)實驗的(de)(de)(de)(de)時間范圍內(nei)（即(ji)2周(zhou)），由(you)(you)HFBII穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)沒(mei)有(you)顯示(shi)出明顯的(de)(de)(de)(de)粗(cu)化。 由(you)(you)b-酪(lao)蛋(dan)白穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)粗(cu)化速度快得(de)多(duo)，約為(wei)40分鐘(zhong)，而(er)b-lg和(he)Quillaja皂甙粗(cu)化時間約為(wei)70分鐘(zhong)。 在(zai)顯著粗(cu)化后，泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)變(bian)得(de)過(guo)大(da)，其浮力無法(fa)被生物(wu)(wu)聚合(he)物(wu)(wu)基質的(de)(de)(de)(de)屈服應力抑制，導致在(zai)幾天內(nei)形(xing)(xing)成(cheng)奶油狀(zhuang)、隨后的(de)(de)(de)(de)聚結(jie)和(he)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)崩塌。

圖1面板A顯示了黃(huang)原膠溶(rong)(rong)液中50 vol%氣泡(pao)的相對(dui)平方氣泡(pao)直徑d2（t）/d2（0）。 泡(pao)沫由含有0.1 wt%HFBII（A）、0.5 wt%b-lg（-）、0.1 wt%b-酪(lao)蛋白（：）和(he)0.1 wt%Quillaja皂甙（*）的水溶(rong)(rong)液生(sheng)成(cheng)。 將所(suo)得(de)泡(pao)沫轉移到0.5 wt%黃(huang)原膠溶(rong)(rong)液中。 面板B以(yi)對(dui)數(shu)時間刻度(du)顯示整(zheng)個時間間隔內(nei)的數(shu)據。

該結(jie)果與(yu)先前報道(dao)的(de)(de)(de)穩(wen)定性試驗結(jie)果一致(zhi)，26表明(ming)HFBII穩(wen)定的(de)(de)(de)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)粗化(hua)時間(jian)(jian)與(yu)牛奶(nai)蛋白質或皂甙的(de)(de)(de)粗化(hua)時間(jian)(jian)之(zhi)間(jian)(jian)存在(zai)幾個數(shu)量級的(de)(de)(de)差(cha)異。 由于(yu)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)體積分(fen)數(shu)低于(yu)氣泡(pao)(pao)(pao)的(de)(de)(de)緊密堆積，并且最初抑制了奶(nai)油化(hua)的(de)(de)(de)影響，因此(ci)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)穩(wen)定性的(de)(de)(de)這(zhe)些巨大差(cha)異歸因于(yu)歧(qi)化(hua)率的(de)(de)(de)差(cha)異。 在(zai)所有(you)情況下，我們在(zai)相(xiang)(xiang)同(tong)條件下使用相(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)氣體成分(fen)（空氣）（即氣體溶解度相(xiang)(xiang)同(tong)），歧(qi)化(hua)率的(de)(de)(de)差(cha)異與(yu)空氣/水界面(mian)處吸(xi)附乳化(hua)劑(ji)層的(de)(de)(de)表面(mian)流(liu)變特性有(you)關。 在(zai)此(ci)背景(jing)下，值得一提(ti)的(de)(de)(de)是，盡(jin)管b-lg和奎(kui)拉葉(xie)皂甙的(de)(de)(de)泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)粗化(hua)行為非常相(xiang)(xiang)似，但奎(kui)拉葉(xie)皂甙泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)整體穩(wen)定性（和總壽命(ming)）更好(hao)。 然而，這(zhe)應歸因于(yu)干(gan)燥泡(pao)(pao)(pao)沫(mo)中皂甙穩(wen)定的(de)(de)(de)薄(bo)液膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)更高穩(wen)定性，該液膜(mo)(mo)在(zai)后期由于(yu)液體排出和大氣泡(pao)(pao)(pao)奶(nai)油化(hua)而形成。

此(ci)外(wai)，從這(zhe)些(xie)數(shu)(shu)據(ju)可以清楚(chu)地看(kan)出，除HFBII外(wai)，所有(you)系統(tong)的(de)(de)(de)視氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)半徑(jing)都發(fa)生了顯著(zhu)變(bian)(bian)(bian)化(hua)，這(zhe)對應(ying)于單(dan)個氣(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)/水面處(chu)的(de)(de)(de)極大(da)表(biao)面變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。 考慮(lv)到蛋白(bai)質(zhi)吸附(fu)可能是不(bu)(bu)可逆的(de)(de)(de)，這(zhe)意味(wei)(wei)著(zhu)在(zai)歧化(hua)發(fa)生的(de)(de)(de)大(da)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)時(shi)間內，表(biao)層處(chu)于大(da)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)階(jie)段(duan)，并(bing)(bing)且與(yu)(yu)相(xiang)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)不(bu)(bu)平衡。 這(zhe)不(bu)(bu)同于通(tong)常提(ti)取(qu)表(biao)面模量(liang)并(bing)(bing)隨后(hou)假設常數(shu)(shu)的(de)(de)(de)小變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)區域。 3,9根據(ju)上述觀(guan)察(cha)和(he)推理，我(wo)們繼續(xu)研(yan)究空氣(qi)(qi)/水界(jie)面擴展(zhan)層的(de)(de)(de)大(da)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)行為。 考慮(lv)到蛋白(bai)質(zhi)吸附(fu)可能是不(bu)(bu)可逆的(de)(de)(de)，這(zhe)意味(wei)(wei)著(zhu)在(zai)歧化(hua)發(fa)生的(de)(de)(de)大(da)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)時(shi)間內，表(biao)層處(chu)于大(da)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)階(jie)段(duan)，并(bing)(bing)且與(yu)(yu)相(xiang)的(de)(de)(de)大(da)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)不(bu)(bu)平衡。這(zhe)不(bu)(bu)同于通(tong)常提(ti)取(qu)表(biao)面模量(liang)并(bing)(bing)隨后(hou)假設常數(shu)(shu)的(de)(de)(de)小變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)區域。3,9根據(ju)上述觀(guan)察(cha)和(he)推理，我(wo)們繼續(xu)研(yan)究空氣(qi)(qi)/水界(jie)面擴展(zhan)層的(de)(de)(de)大(da)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)行為。

大變形膨脹表面流變學

狂(kuang)犬病(bing)HFBII。 圖2a顯(xian)示了HFBII的(de)(de)3個(ge)壓(ya)縮(suo)等溫(wen)線(xian)(xian)的(de)(de)典型序(xu)列。 曲(qu)(qu)線(xian)(xian)中的(de)(de)每(mei)(mei)個(ge)壓(ya)縮(suo)可分(fen)為三(san)個(ge)部分(fen)。 在(zai)低表面(mian)壓(ya)力下，當蛋(dan)白(bai)(bai)質分(fen)子(zi)處于非常稀釋的(de)(de)“氣(qi)體”狀態時(shi)，表面(mian)壓(ya)力的(de)(de)增(zeng)加可以(yi)忽略不(bu)計。 當壓(ya)力開始增(zeng)加，分(fen)子(zi)失去空間自由度（液相）時(shi)，彈性也逐漸增(zeng)加。 如(ru)果(guo)層(ceng)被完全壓(ya)縮(suo)，則會觀察到曲(qu)(qu)線(xian)(xian)中的(de)(de)彎曲(qu)(qu)點。 考慮(lv)到圖中表示表面(mian)單(dan)層(ceng)的(de)(de)第一個(ge)彎曲(qu)(qu)點，在(zai)約20 mN m-1的(de)(de)表面(mian)壓(ya)力下，該點處每(mei)(mei)個(ge)HFBII分(fen)子(zi)的(de)(de)表面(mian)積(ji)約為400 a?2。 假設球形六邊形緊密堆積(ji)，每(mei)(mei)個(ge)分(fen)子(zi)的(de)(de)面(mian)積(ji)相當于蛋(dan)白(bai)(bai)質直徑約2.25 nm，這與根(gen)據晶體結(jie)構確定的(de)(de)分(fen)子(zi)大(da)小（約2.5 nm）相當好。3

圖2（a）15 mg HFBII在中性pH水(shui)上擴散的P–a和（b）E–P曲線，根據相(xiang)同數(shu)據在20℃下測量。 下面板中繪(hui)制的線表(biao)示不(bu)同的狀態。

Paananen等人37測量了HFBII的類似壓力-面(mian)積曲線，他(ta)們(men)研究(jiu)了兩種II類疏水蛋(dan)白HFBI和HFBII分子膜的結構層次。 報(bao)告的工(gong)作(zuo)不同于我們(men)的實驗，因為(wei)他(ta)們(men)使(shi)用pH值為(wei)5.0的醋酸鹽(yan)緩沖液(ye)作(zuo)為(wei)亞相(xiang)。 與本文給出的結果(guo)相(xiang)比，接近(jin)HFBII pI的pH條件可(ke)以解釋每個分子的面(mian)積略小。

當表面(mian)層(ceng)膨脹(zhang)時(shi)(shi)，觀察到(dao)明顯的(de)(de)滯后(hou)效應，即壓(ya)(ya)力下(xia)降(jiang)比壓(ya)(ya)縮時(shi)(shi)快得(de)多，最后(hou)下(xia)降(jiang)到(dao)幾mN m-1，與(yu)壓(ya)(ya)縮前(qian)類似。 在(zai)(zai)(zai)第二(er)次壓(ya)(ya)縮時(shi)(shi)，在(zai)(zai)(zai)與(yu)第一次壓(ya)(ya)縮相似的(de)(de)壓(ya)(ya)力下(xia)，每個分子的(de)(de)面(mian)積通常稍小，這表明在(zai)(zai)(zai)第一次壓(ya)(ya)縮期(qi)間分子在(zai)(zai)(zai)表面(mian)發(fa)生了一些重(zhong)排。 如果該層(ceng)被(bei)完全壓(ya)(ya)縮，則(ze)可在(zai)(zai)(zai)20 mN m-1的(de)(de)表面(mian)壓(ya)(ya)力周圍看到(dao)薄膜屈服。 該屈服點在(zai)(zai)(zai)圖3后(hou)面(mian)的(de)(de)部(bu)分中(zhong)更為明顯。

圖3 HFBII的(de)代表性壓縮等溫線，壓縮量(liang)遠(yuan)低(di)于每個分子的(de)面(mian)(mian)積(ji)。 （A） P（-）和(he)E（---）與每個分子的(de)面(mian)(mian)積(ji)的(de)關系。 （B） 攤鋪量(liang)和(he)壓縮（Gcomp，-）預期的(de)表面(mian)(mian)載荷，并通過橢偏儀（Gell，A）測量(liang)。

在(zai)圖2b中(zhong)，根據(ju)表(biao)面壓力P繪制(zhi)了(le)模量E。可(ke)以(yi)觀察(cha)到(dao)(dao)(dao)三種不同的(de)(de)(de)(de)狀態，與上面討論的(de)(de)(de)(de)類似。 壓縮后，在(zai)低P時，觀察(cha)到(dao)(dao)(dao)約14的(de)(de)(de)(de)坡度(du)，在(zai)Ⅱ=4 mN m-1處，有一(yi)個(ge)拐(guai)點朝向較低的(de)(de)(de)(de)坡度(du)。 該拐(guai)點反映了(le)E隨P增加的(de)(de)(de)(de)機制(zhi)變化。這可(ke)能(neng)(neng)是由HFBII分子形(xing)成的(de)(de)(de)(de)松散的(de)(de)(de)(de)自組裝(zhuang)2D網絡引(yin)起的(de)(de)(de)(de)，對于弱吸引(yin)力粒(li)子也(ye)是如此。 第二(er)種狀態持續(xu)到(dao)(dao)(dao)20 mN m-1的(de)(de)(de)(de)表(biao)面壓力。 在(zai)左面板的(de)(de)(de)(de)拐(guai)點之外，可(ke)以(yi)觀察(cha)到(dao)(dao)(dao)模量再(zai)次(ci)開始上升，并具有非(fei)常高的(de)(de)(de)(de)斜率。 在(zai)這里，2D蛋白質網絡可(ke)能(neng)(neng)已經被壓縮成一(yi)個(ge)幾(ji)乎緊密堆(dui)積的(de)(de)(de)(de)單層，其中(zhong)單個(ge)HFBII分子的(de)(de)(de)(de)硬度(du)再(zai)次(ci)被反映出來。

在(zai)屏(ping)障方向迅速(su)恢(hui)復的(de)點處，觀察到E跳變，這很(hen)可能是(shi)由于界面適(shi)應變形(xing)方向變化(hua)的(de)時間(jian)有(you)限而產(chan)生的(de)流體動力(li)效應。 一般來說，經歷短時（高(gao)頻）變形(xing)的(de)材料(liao)沒(mei)有(you)時間(jian)自然重(zhong)建/修復其內部結構，這可能導致薄(bo)膜破(po)裂。38

隨后(hou)，在(zai)松(song)(song)弛過程中，模(mo)量重(zhong)新連接到壓縮曲(qu)線，表明彈性蒙(meng)皮的松(song)(song)弛和重(zhong)組。 在(zai)低于15 mN m-1的壓力下，該網絡(luo)可能再次開(kai)始可逆地重(zhong)新排(pai)列，以(yi)便(bian)分(fen)解為低于Ⅱ=5 mN m-1的單個實體(ti)。

圖3顯(xian)示了遠高于(yu)單層過渡的(de)代表(biao)(biao)性壓(ya)(ya)(ya)縮等(deng)溫線。 在每分子面(mian)(mian)(mian)積(ji)以下進一步壓(ya)(ya)(ya)縮時(shi)，表(biao)(biao)觀表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)降(jiang)至約(yue)60 mN m-1，這是(shi)非常高的(de)。 該層的(de)強度(du)也反映在143 mN m-1的(de)表(biao)(biao)觀表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膨脹模量（Eapp）峰值中。 我(wo)們必須記住，在這些高表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)下，由(you)于(yu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形成凝膠蛋白(bai)質(zhi)層，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)測定可能(neng)變得不準確(que)。 因此，除了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)流變參數外，圖3B中還提供了橢偏儀(yi)數據，這些數據是(shi)通過使用實驗部分所述的(de)Multiskop橢偏儀(yi)裝置在朗(lang)繆(mou)爾槽的(de)空氣/水(shui)界(jie)面(mian)(mian)(mian)進行同步橢偏儀(yi)測量獲得的(de)。

橢(tuo)偏儀(yi)數據中(zhong)(zhong)，我們可(ke)以(yi)使(shi)用de Feijter的方法在(zai)壓(ya)(ya)縮過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)的每個點(dian)獲得(de)蛋(dan)白質吸(xi)附(fu)凝(ning)膠（t）量(liang)的估(gu)計，因(yin)為該過(guo)(guo)程(cheng)足夠慢，允許我們進(jin)行橢(tuo)偏儀(yi)測量(liang)。如(ru)果蛋(dan)白質在(zai)整個壓(ya)(ya)縮過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)仍不可(ke)逆地吸(xi)附(fu)在(zai)界面上(shang)，則凝(ning)膠（t）應根(gen)據Gcomp（t）=M0/A（t））遵循表面積(ji)的變化，其中(zhong)(zhong)M0是界面處蛋(dan)白質的初(chu)始量(liang)，A（t）是槽屏(ping)障之間的面積(ji)。

如圖3B所(suo)示，兩(liang)條曲線實(shi)際上與表面壓力值(zhi)一致，約為(wei)Ⅱ=5 mN m-1。在(zai)這一點(dian)之后，Gell突然(ran)增加，其(qi)值(zhi)比假設所(suo)有(you)蛋白質(zhi)在(zai)界面上均(jun)勻(yun)分布的(de)(de)(de)估(gu)計值(zhi)高出兩(liang)倍。這種(zhong)行(xing)為(wei)表明(ming)蛋白質(zhi)層是不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)，或者空氣(qi)/水界面不(bu)是平坦的(de)(de)(de)，這是由于界面上形成(cheng)了微(wei)觀(guan)褶皺(zhou)(zhou)。事實(shi)上，在(zai)壓力超過(guo)30 mN m-1時，肉眼可以看到(dao)界面皺(zhou)(zhou)紋的(de)(de)(de)外(wai)觀(guan)，并且可以在(zai)不(bu)放大(da)的(de)(de)(de)情況下看到(dao)。這些(xie)結構的(de)(de)(de)出現(xian)開(kai)始于移動屏障(zhang)附近，并隨著壓縮的(de)(de)(de)進(jin)行(xing)而傳播(bo)。為(wei)了獲得更(geng)好的(de)(de)(de)圖像，我(wo)們在(zai)表面壓縮和膨脹期間直(zhi)接進(jin)行(xing)了光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀(guan)察（圖4），使(shi)用底部帶有(you)藍寶石窗口的(de)(de)(de)朗繆爾槽，將其(qi)置于透射光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)(de)(de)頂部。如圖5所(suo)示的(de)(de)(de)垂直(zhi)線（在(zai)不(bu)同放大(da)率(lv)下）平行(xing)于屏障(zhang)對齊。

圖4在4倍放大的透射光顯微(wei)鏡(jing)下，擴展(zhan)HFBII層的壓縮和松(song)弛。

圖(tu)5在(zai)透射光顯微(wei)鏡下，疏水蛋白在(zai)40 mN m-1下的壓(ya)縮。左側放大4倍，右側放大10倍。

壓(ya)縮時(shi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)形成和(he)表面(mian)積松弛時(shi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)失(shi)是可(ke)逆的(de)(de)(de)(de)(de)，類似于(yu)表面(mian)性質(zhi)P、E和(he)凝(ning)膠。當在(zai)較高放大率下(xia)觀(guan)(guan)(guan)察(cha)顯微圖像時(shi)，觀(guan)(guan)(guan)察(cha)到(dao)皺(zhou)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)均(jun)勻空(kong)間分(fen)布(bu)約為4mm。當將(jiang)橢(tuo)偏(pian)(pian)儀數(shu)據與顯微圖像進行比較時(shi)，我們觀(guan)(guan)(guan)察(cha)到(dao)橢(tuo)偏(pian)(pian)儀信號在(zai)比觀(guan)(guan)(guan)察(cha)到(dao)皺(zhou)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)地方低得多的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)壓(ya)力(li)下(xia)增加。這(zhe)可(ke)能意(yi)味(wei)著(zhu)起皺(zhou)發(fa)生在(zai)比顯微鏡(jing)下(xia)觀(guan)(guan)(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)小得多的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度尺度上。然而(er)，皺(zhou)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)初始分(fen)布(bu)是相當不均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)，沒有(you)皺(zhou)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu)和(he)皺(zhou)紋(wen)出現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域(yu)具有(you)恒定的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)間分(fen)布(bu)。這(zhe)種行為與最近發(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)Kralchevsky等人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)彈性朗繆爾(er)層理論39的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)測一(yi)致，也可(ke)能解釋橢(tuo)偏(pian)(pian)測量中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)噪聲。

藜蘆(lu)皂甙(dai)。奎拉葉皂苷的(de)壓(ya)縮曲(qu)線(xian)如圖(tu)6所示。該皂甙(dai)在拐點處顯(xian)示出(chu)非常高的(de)表面(mian)壓(ya)力(li)，最大表面(mian)壓(ya)力(li)為45 mN m-1。此(ci)外，皂甙(dai)表現出(chu)很(hen)寬的(de)遲滯回線(xian)。從(cong)E–P曲(qu)線(xian)推(tui)斷出(chu)斜率為4.3，觀(guan)察到E中(zhong)出(chu)現2個平滑的(de)峰，這(zhe)可能表明界面(mian)中(zhong)存(cun)(cun)在相(xiang)(xiang)變(bian)，從(cong)皂甙(dai)的(de)相(xiang)(xiang)對拉長的(de)疏(shu)水區域判斷。27當屏障(zhang)方(fang)向逆轉時，觀(guan)察到E中(zhong)存(cun)(cun)在較大的(de)超調，表明膜破裂，類(lei)似(si)于HFBII。

圖(tu)(tu)6在(zai)20℃下測(ce)得的30 mg奎拉葉(xie)皂苷在(zai)中(zhong)性pH水上的P–A和（插圖(tu)(tu)）E–P曲線(xian)(xian)。插圖(tu)(tu)中(zhong)繪制的虛線(xian)(xian)表示E–P曲線(xian)(xian)的初始坡度。

b-乳(ru)球蛋白(bai)。圖(tu)7顯(xian)示(shi)了b-乳(ru)球蛋白(bai)的(de)壓縮(suo)等(deng)溫線(xian)。這條曲線(xian)遠沒(mei)有(you)HFBII曲線(xian)陡峭，拐點更(geng)為明(ming)顯(xian)。盡管在(zai)屏障運動逆轉時觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)滯后現象。E–P曲線(xian)的(de)初始斜率為4.3，遠小于低P區的(de)HFBII，表明(ming)b-lg分子在(zai)界面中相對較軟。觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)E的(de)平(ping)滑(hua)最大值為43 mN m-1，之后在(zai)進(jin)一步壓縮(suo)至(zhi)28 mN m-1時，不(bu)再(zai)檢測到(dao)E的(de)恢(hui)復。結(jie)果(guo)與早期的(de)研究結(jie)果(guo)一致。40,41在(zai)屏障逆轉時，觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)E的(de)超調，再(zai)次(ci)表明(ming)結(jie)構(gou)無法(fa)適(shi)應突然膨脹和斷(duan)裂。

圖7在20℃下(xia)測量的15 mg b-乳(ru)球蛋白在中性pH水上的P–A和(he)（插圖）E–P曲線(xian)。 插圖中繪制的虛線(xian)表示(shi)E–P曲線(xian)的初(chu)始坡度。

圖8顯示了被吸(xi)(xi)附的(de)b-乳球(qiu)蛋白層的(de)壓(ya)縮(suo)曲線，在這(zhe)里，同(tong)時(shi)進(jin)行了橢偏測(ce)量。 與HFBII類(lei)似(si)，Gell最初遵(zun)循Gcomp。 壓(ya)縮(suo)一(yi)段時(shi)間后，Gell開始變得(de)比Gcomp小(xiao)，這(zhe)表明(ming)(ming)存在不均勻(yun)層或(huo)某些材料(liao)從表面解吸(xi)(xi)。 進(jin)一(yi)步壓(ya)縮(suo)和膨脹后，凝膠仍小(xiao)于Gcomp，這(zhe)表明(ming)(ming)解吸(xi)(xi)或(huo)表面聚(ju)集(ji)。 這(zhe)與其(qi)他地方對(dui)吸(xi)(xi)附b-lg層的(de)類(lei)似(si)發現一(yi)致。42

圖8代表性壓(ya)縮-吸附(fu)(fu)b-乳(ru)球蛋白（c=0.01 wt%）的膨(peng)脹實(shi)驗，壓(ya)縮低于每(mei)個分子的面積。 通(tong)過(guo)擴散量(liang)和壓(ya)縮量(liang)（Gcomp）和橢偏(pian)儀(yi)（Gell）測(ce)量(liang)的預期(qi)吸附(fu)(fu)量(liang)。

酪蛋(dan)(dan)白。 對于純b-酪蛋(dan)(dan)白，再(zai)次觀(guan)察到(dao)不同的行為（見圖9）。 等溫(wen)線(xian)的形狀更平(ping)滑，沒有觀(guan)察到(dao)滯后現象(xiang)。 觀(guan)察到(dao)的斜率E/P為6.5，與(yu)之前報告的吸附層結(jie)果(guo)(guo)一致。43 E–P曲線(xian)表(biao)明，E的最大(da)值約(yue)(yue)為25 mN m-1，之后觀(guan)察到(dao)下降。 該結(jie)果(guo)(guo)與(yu)Rodriguez-Patino等人44和Hotrum等人41的早(zao)期測量(liang)結(jie)果(guo)(guo)一致。此外，E中并未明顯反(fan)映出勢(shi)(shi)壘方(fang)向的反(fan)轉(zhuan)，這表(biao)明結(jie)構的松弛速度(du)與(yu)勢(shi)(shi)壘反(fan)轉(zhuan)速度(du)一樣(yang)快，即約(yue)(yue)1秒(miao)。

圖(tu)9 8 mg b-酪蛋白(bai)在(zai)水中的(de)P–A和（插圖(tu)）E–P曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，神經pH值，在(zai)20℃下測(ce)量。 插圖(tu)中繪制的(de)虛線(xian)(xian)表示E–P曲(qu)(qu)線(xian)(xian)的(de)初始坡度。

頻(pin)率(lv)依(yi)賴性。 為(wei)(wei)了(le)評估其中(zhong)(zhong)一(yi)些(xie)系統中(zhong)(zhong)粘性損(sun)失的(de)重要性，我(wo)們對b-lg和HFBII進行了(le)頻(pin)率(lv)相(xiang)關的(de)表(biao)面膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)流變(bian)(bian)。 對于(yu)表(biao)面膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)流變(bian)(bian)學，我(wo)們顯(xian)示了(le)在(zai)(zai)18<P<22 mN m-1之間測量的(de)小變(bian)(bian)形(xing)模量（見圖10）。 注意，變(bian)(bian)形(xing)率(lv)d（lna）/dt為(wei)(wei)0.0012 s 1對應于(yu)5 mm min 1的(de)勢(shi)壘速度，用于(yu)大變(bian)(bian)形(xing)實驗。 相(xiang)比(bi)(bi)之下，歧化時間約為(wei)(wei)0.5小時，接近泡(pao)沫(mo)實驗觀察(cha)到(dao)的(de)粗化時間。 HFBII的(de)數據(ju)表(biao)明，在(zai)(zai)所研究的(de)變(bian)(bian)形(xing)速率(lv)范圍(wei)內，變(bian)(bian)形(xing)速率(lv)對E的(de)影(ying)響適中(zhong)(zhong)。 對于(yu)b-乳球蛋白，頻(pin)率(lv)的(de)影(ying)響更(geng)(geng)為(wei)(wei)明顯(xian)，因此，在(zai)(zai)變(bian)(bian)形(xing)速率(lv)低于(yu)0.001 s 1時，可觀察(cha)到(dao)E的(de)強(qiang)烈(lie)下降。 這表(biao)明b-lg的(de)粘性損(sun)失比(bi)(bi)HFBII更(geng)(geng)為(wei)(wei)明顯(xian)。 這一(yi)比(bi)(bi)較再次表(biao)明，b-lg的(de)外觀更(geng)(geng)柔軟，壓縮(suo)/膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)時解吸(xi)/吸(xi)附(fu)能(neng)力(li)更(geng)(geng)強(qiang)。

圖10 HFBII（A）和b-lg（-）的表面膨(peng)脹(zhang)模量E，通過18和22 mN m-1之(zhi)間(jian)的線性壓縮-膨(peng)脹(zhang)環(huan)測(ce)量。 畫線來引導眼睛(jing)。

表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)剪(jian)切流變學(xue)。 所有四個系統的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)剪(jian)切流變測量如圖11所示。 我們(men)(men)(men)觀(guan)察到HFBII具有模量，比b-乳(ru)球(qiu)蛋白和(he)皂甙(dai)高一個數量級，這(zhe)與早期結果一致。25值得一提的(de)是，對(dui)(dui)于(yu)(yu)像奎拉葉皂甙(dai)這(zhe)樣(yang)的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑，測得的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)剪(jian)切彈性(xing)非常(chang)高。 b-酪蛋白的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)剪(jian)切模量要低(di)一個數量級。 關于(yu)(yu)頻(pin)率(lv)，我們(men)(men)(men)發(fa)現(xian)與HFBII相比，皂甙(dai)和(he)b-乳(ru)球(qiu)蛋白對(dui)(dui)頻(pin)率(lv)的(de)依賴(lai)性(xing)更強，尤其(qi)是在低(di)頻(pin)率(lv)下。 此外(wai)，對(dui)(dui)于(yu)(yu)HFBII而言，Gs 00/Gs0的(de)比率(lv)是最低(di)的(de)，即(ji)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)彈性(xing)對(dui)(dui)模量的(de)貢獻比表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)粘度大(da)得多。 當我們(men)(men)(men)向(xiang)交叉點外(wai)推時(shi)，我們(men)(men)(men)預(yu)計HFBII和(he)b-乳(ru)球(qiu)蛋白或(huo)皂甙(dai)之(zhi)間的(de)弛(chi)豫時(shi)間會有一個數量級的(de)差異。 對(dui)(dui)于(yu)(yu)b-酪蛋白，從0.01 Hz左右(you)的(de)數據可以很(hen)容易地(di)觀(guan)察到交叉點。

圖11 HFBII（a）、b-乳(ru)球蛋(dan)(dan)白(bai)（-）、b-酪蛋(dan)(dan)白(bai)（：）和奎拉葉皂苷（C）的(de)表面剪(jian)切儲存（填充符號）和損失模量（開放符號）作為振蕩(dang)頻率(lv)的(de)函數。

一般性討論

表1列出(chu)了(le)從E–P曲線(xian)(xian)、表面(mian)(mian)(mian)剪切流變模(mo)量(liang)(liang)和泡沫粗化時(shi)間(jian)獲得(de)(de)的(de)(de)(de)(de)參數(shu)匯總。 我(wo)(wo)們還用冪律擬(ni)合了(le)E/P等(deng)溫線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)初始(shi)部(bu)分(fen)。43這使(shi)(shi)得(de)(de)我(wo)(wo)們可以在分(fen)子(zi)間(jian)相(xiang)互作用可以忽略的(de)(de)(de)(de)（半）稀釋條件(jian)下對2D均(jun)聚(ju)物的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)為(wei)進行(xing)(xing)類(lei)(lei)比，并且(qie)使(shi)(shi)用標度參數(shu)可以得(de)(de)出(chu)（界面(mian)(mian)(mian)處(chu)2D聚(ju)合物的(de)(de)(de)(de)）回(hui)轉(zhuan)半徑Rg 將線(xian)(xian)圈(quan)(quan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)段(duan)數(shu)縮(suo)放為(wei)Rg f Nn。 結合模(mo)量(liang)(liang)和表面(mian)(mian)(mian)載(zai)荷的(de)(de)(de)(de)定義，得(de)(de)出(chu)表面(mian)(mian)(mian)壓力和表面(mian)(mian)(mian)膨(peng)脹模(mo)量(liang)(liang)E=yP之間(jian)的(de)(de)(de)(de)直接(jie)關(guan)系(xi)(xi)，其中(zhong)y與(yu)n的(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)為(wei)n=?y/（y 1）。 對于2D中(zhong)的(de)(de)(de)(de)自回(hui)避線(xian)(xian)圈(quan)(quan)，即膨(peng)脹聚(ju)合物鏈，n等(deng)于0.75，而對于Q條件(jian)，n等(deng)于0.57。 對于折疊(die)(die)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)，對于折疊(die)(die)分(fen)子(zi)或硬盤，n進一(yi)步降低至0.5。45我(wo)(wo)們將使(shi)(shi)用此框架將所(suo)考慮(lv)的(de)(de)(de)(de)實驗系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)行(xing)(xing)為(wei)映(ying)射到具有類(lei)(lei)似膨(peng)脹模(mo)量(liang)(liang)與(yu)表面(mian)(mian)(mian)壓力依(yi)賴關(guan)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)等(deng)效2D聚(ju)合物上。 這將使(shi)(shi)我(wo)(wo)們更容易進行(xing)(xing)比較，并得(de)(de)出(chu)一(yi)些非瑣碎的(de)(de)(de)(de)結論。

表(biao)(biao)1在20℃和(he)(he)中性pH條(tiao)件(jian)下(xia)進行(xing)的膨(peng)脹實驗中研(yan)究(jiu)的材料的典型參(can)數(shu)。Pmax和(he)(he)Emax表(biao)(biao)示最大表(biao)(biao)面壓力(li)和(he)(he)表(biao)(biao)面膨(peng)脹模量(liang)。 冪律(lv)指數(shu)y等(deng)于E與(yu)P的斜率，n是2D線圈半徑與(yu)其分段數(shu)的結(jie)果縮放(fang)指數(shu)

首先，在(zai)表(biao)觀分(fen)子(zi)(zi)“硬度”方(fang)面(mian)(mian)，可以看出明顯的(de)(de)差異。 HFBII具(ju)有(you)(you)更高(gao)的(de)(de)斜(xie)率y，因此v值明顯較低。 這表(biao)明在(zai)稀(xi)釋狀態下，HFBII表(biao)現為等效(xiao)的(de)(de)緊(jin)密折(zhe)疊聚(ju)(ju)合物鏈，而牛(niu)奶蛋白在(zai)中等質量(liang)溶劑中表(biao)現為等效(xiao)的(de)(de)2D聚(ju)(ju)合物鏈。 這與蛋白質結(jie)構的(de)(de)差異是一(yi)致的(de)(de)。 一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，HFBII具(ju)有(you)(you)相對較小的(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)質量(liang)和四個二硫鍵(jian)，形成一(yi)個剛性致密球體，據信(xin)在(zai)吸附時不會明顯展開(kai)(kai)。23另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，b-lg的(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)質量(liang)較大(da)(da)，二硫鍵(jian)較少。46此外， 經常有(you)(you)人認為，b-lg在(zai)吸附時展開(kai)(kai)。47,48這些特征結(jie)合在(zai)一(yi)起，使分(fen)子(zi)(zi)在(zai)空氣-水表(biao)面(mian)(mian)擴散時具(ju)有(you)(you)更大(da)(da)的(de)(de)靈活性。

同樣值(zhi)(zhi)得一(yi)提的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，在(zai)(zai)(zai)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)溫度(du)下(xia)，b-lg和b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)斜率(lv)有一(yi)個(ge)(ge)(ge)小(xiao)但(dan)(dan)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)(yi)。 雖(sui)然這(zhe)兩個(ge)(ge)(ge)值(zhi)(zhi)都(dou)表(biao)(biao)明了(le)q狀態(tai)和自回(hui)(hui)避行走(zou)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)情況，但(dan)(dan)b-lg聚合物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)效物(wu)(wu)似乎比(bi)b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)自回(hui)(hui)避程度(du)略高(gao)。 在(zai)(zai)(zai)環(huan)(huan)境溫度(du)下(xia)，Hambardzumyan等(deng)(deng)人認(ren)為，b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)范德華力或氫鍵(jian)等(deng)(deng)吸引(yin)性(xing)相互作用很重要。 43這(zhe)可能(neng)解(jie)釋(shi)了(le)與(yu)(yu)b-lg相比(bi)，b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)更(geng)緊(jin)湊(cou)，表(biao)(biao)明b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分子(zi)(zi)(zi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)相互作用更(geng)強(qiang)(qiang)， 38因此(ci)，由于(yu)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)質(zhi)(zhi)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)差(cha)異(yi)(yi)(yi)，不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)質(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)壓縮時(shi)在(zai)(zai)(zai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)流(liu)變性(xing)方面(mian)(mian)可能(neng)表(biao)(biao)現出(chu)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)(yi)。 雖(sui)然這(zhe)兩個(ge)(ge)(ge)值(zhi)(zhi)都(dou)表(biao)(biao)明了(le)q狀態(tai)和自回(hui)(hui)避行走(zou)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)情況，但(dan)(dan)b-lg聚合物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)效物(wu)(wu)似乎比(bi)b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)自回(hui)(hui)避程度(du)略高(gao)。在(zai)(zai)(zai)環(huan)(huan)境溫度(du)下(xia)，Hambardzumyan等(deng)(deng)人認(ren)為，b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)范德華力或氫鍵(jian)等(deng)(deng)吸引(yin)性(xing)相互作用很重要。43這(zhe)可能(neng)解(jie)釋(shi)了(le)與(yu)(yu)b-lg相比(bi)，b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)更(geng)緊(jin)湊(cou)，表(biao)(biao)明b-酪(lao)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)分子(zi)(zi)(zi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)相互作用更(geng)強(qiang)(qiang)，這(zhe)也與(yu)(yu)其類似于(yu)二嵌(qian)段共聚物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)結(jie)(jie)構(gou)相一(yi)致。38因此(ci)，由于(yu)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)質(zhi)(zhi)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)差(cha)異(yi)(yi)(yi)，不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)(bai)質(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)壓縮時(shi)在(zai)(zai)(zai)表(biao)(biao)面(mian)(mian)流(liu)變性(xing)方面(mian)(mian)可能(neng)表(biao)(biao)現出(chu)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)(yi)。

最(zui)后，等效“聚合(he)物”具有與(yu)稀(xi)釋(shi)奎拉(la)葉皂苷層(ceng)相同(tong)的(de)E/P等溫線，在表面(mian)表現為相當軟的(de)實體，這可能是由(you)于其相對(dui)較大的(de)每分(fen)(fen)子面(mian)積與(yu)分(fen)(fen)子質(zhi)量(liang)比。27

除了(le)為(wei)(wei)稀(xi)釋表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)提(ti)供的(de)(de)(de)(de)(de)參數(shu)外，還可(ke)(ke)(ke)以從較(jiao)大壓(ya)(ya)縮下的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)中獲得(de)更多定性信息。 對于(yu)HFBII而(er)(er)言，壓(ya)(ya)縮后(hou)(hou)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)持續增(zeng)(zeng)加(jia)，這可(ke)(ke)(ke)視(shi)為(wei)(wei)一種膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)硬化(hua)(hua)。 雖(sui)然(ran)在(zai)(zai)(zai)(zai)單層轉變(bian)(bian)(bian)(bian)之后(hou)(hou)，表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)降(jiang)低，但我們必須意識(shi)到(dao)(dao)，E的(de)(de)(de)(de)(de)下降(jiang)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)不是真實(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。 由于(yu)起(qi)皺(zhou)(zhou)(zhou)，每(mei)個分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)不再(zai)發生(sheng)真正(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，盡管障(zhang)礙物仍(reng)在(zai)(zai)(zai)(zai)移動。 此外，由于(yu)褶皺(zhou)(zhou)(zhou)，靠近(jin)探(tan)針(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)彎(wan)月面(mian)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)變(bian)(bian)(bian)(bian)得(de)不規(gui)則，導(dao)致(zhi)P測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)中出(chu)現偽影。 對于(yu)所(suo)有其他分(fen)子(zi)(zi)，可(ke)(ke)(ke)以觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)軟(ruan)化(hua)(hua)，表(biao)(biao)(biao)(biao)明(ming)軟(ruan)分(fen)子(zi)(zi)被壓(ya)(ya)縮或(huo)部分(fen)分(fen)子(zi)(zi)從表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)排(pai)出(chu)。 因此，各層在(zai)(zai)(zai)(zai)壓(ya)(ya)縮后(hou)(hou)逐(zhu)漸(jian)變(bian)(bian)(bian)(bian)弱。 因此，在(zai)(zai)(zai)(zai)歧(qi)(qi)化(hua)(hua)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)某一點之后(hou)(hou)，隨著(zhu)系統阻力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低，氣(qi)泡(pao)(pao)收(shou)縮率(lv)將顯著(zhu)增(zeng)(zeng)加(jia)。 這與(yu)在(zai)(zai)(zai)(zai)工藝早期觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)情況完(wan)全相(xiang)反(fan)(fan)，在(zai)(zai)(zai)(zai)該過程中，氣(qi)泡(pao)(pao)收(shou)縮引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)積(ji)小(xiao)(xiao)幅度減(jian)少會導(dao)致(zhi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，從而(er)(er)加(jia)強該層并增(zeng)(zeng)加(jia)其抗歧(qi)(qi)化(hua)(hua)能(neng)(neng)力(li)。 此外，在(zai)(zai)(zai)(zai)大多數(shu)理論考(kao)慮(lv)中，未考(kao)慮(lv)此類行為(wei)(wei)，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)根據(ju)(ju)小(xiao)(xiao)變(bian)(bian)(bian)(bian)形實(shi)(shi)驗獲得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)斜率(lv)或(huo)使用(yong)給定平衡吸附(fu)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)吉(ji)(ji)布斯彈性值(zhi)作為(wei)(wei)常(chang)數(shu)。 對于(yu)HFBII而(er)(er)言，壓(ya)(ya)縮后(hou)(hou)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)持續增(zeng)(zeng)加(jia)，這可(ke)(ke)(ke)視(shi)為(wei)(wei)一種膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)硬化(hua)(hua)。雖(sui)然(ran)在(zai)(zai)(zai)(zai)單層轉變(bian)(bian)(bian)(bian)之后(hou)(hou)，表(biao)(biao)(biao)(biao)觀(guan)(guan)(guan)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)降(jiang)低，但我們必須意識(shi)到(dao)(dao)，E的(de)(de)(de)(de)(de)下降(jiang)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)不是真實(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)起(qi)皺(zhou)(zhou)(zhou)，每(mei)個分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)積(ji)不再(zai)發生(sheng)真正(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，盡管障(zhang)礙物仍(reng)在(zai)(zai)(zai)(zai)移動。此外，由于(yu)褶皺(zhou)(zhou)(zhou)，靠近(jin)探(tan)針(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)彎(wan)月面(mian)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)變(bian)(bian)(bian)(bian)得(de)不規(gui)則，導(dao)致(zhi)P測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)中出(chu)現偽影。對于(yu)所(suo)有其他分(fen)子(zi)(zi)，可(ke)(ke)(ke)以觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)軟(ruan)化(hua)(hua)，表(biao)(biao)(biao)(biao)明(ming)軟(ruan)分(fen)子(zi)(zi)被壓(ya)(ya)縮或(huo)部分(fen)分(fen)子(zi)(zi)從表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)排(pai)出(chu)。因此，各層在(zai)(zai)(zai)(zai)壓(ya)(ya)縮后(hou)(hou)逐(zhu)漸(jian)變(bian)(bian)(bian)(bian)弱。因此，在(zai)(zai)(zai)(zai)歧(qi)(qi)化(hua)(hua)過程中的(de)(de)(de)(de)(de)某一點之后(hou)(hou)，隨著(zhu)系統阻力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低，氣(qi)泡(pao)(pao)收(shou)縮率(lv)將顯著(zhu)增(zeng)(zeng)加(jia)。這與(yu)在(zai)(zai)(zai)(zai)工藝早期觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)情況完(wan)全相(xiang)反(fan)(fan)，在(zai)(zai)(zai)(zai)該過程中，氣(qi)泡(pao)(pao)收(shou)縮引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)積(ji)小(xiao)(xiao)幅度減(jian)少會導(dao)致(zhi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)，從而(er)(er)加(jia)強該層并增(zeng)(zeng)加(jia)其抗歧(qi)(qi)化(hua)(hua)能(neng)(neng)力(li)。此外，在(zai)(zai)(zai)(zai)大多數(shu)理論考(kao)慮(lv)中，未考(kao)慮(lv)此類行為(wei)(wei)，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)模(mo)(mo)(mo)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)根據(ju)(ju)小(xiao)(xiao)變(bian)(bian)(bian)(bian)形實(shi)(shi)驗獲得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)斜率(lv)或(huo)使用(yong)給定平衡吸附(fu)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)吉(ji)(ji)布斯彈性值(zhi)作為(wei)(wei)常(chang)數(shu)。

 從(cong)b-乳球(qiu)蛋白的橢偏(pian)儀數據來看，后者確(que)實(shi)如此（見圖8）。 從(cong)膨脹和(he)(he)剪切作用下的頻率行為可以看出，分(fen)子柔軟度和(he)(he)吸附能都很重(zhong)要。

我(wo)們現在想(xiang)將(jiang)表面(mian)流變(bian)(bian)參數轉化為對(dui)泡沫中歧(qi)化穩(wen)定性的理(li)解，并給出2Emax/gmax作(zuo)為這一(yi)點(dian)的度量。 我(wo)們進一(yi)步注(zhu)意到(dao)，根(gen)據Kloek等人的計算機(ji)模擬，在預測氣泡收縮時，2Emax/gmax應大于(yu)5而不是1.2，我(wo)們假設表面(mian)變(bian)(bian)形為純(chun)彈(dan)性。 然(ran)而，對(dui)于(yu)幾(ji)乎(hu)所(suo)有的材料，變(bian)(bian)形都是彈(dan)性和(he)粘性作(zuo)用的復雜量。

從頻率相關的(de)表面膨(peng)脹和(he)(he)剪切(qie)流變學可以(yi)得出結論(lun)，HFBIIlayer的(de)變形比Quillaja皂甙、b-乳球(qiu)蛋白或b-酪蛋白層的(de)變形更具彈性(xing)。 關于大變形、氣泡收(shou)縮(suo)和(he)(he)歧化，這表明HFBII的(de)非(fei)(fei)平(ping)衡(heng)模量比其(qi)他材料(liao)的(de)非(fei)(fei)平(ping)衡(heng)模量更受彈性(xing)貢獻的(de)支配(pei)。

當我們(men)現在(zai)再次考慮表(biao)(biao)1中的(de)(de)2Emax/gmax比率(lv)時，很明顯HFBII超過了5的(de)(de)值(zhi)，這表(biao)(biao)明這將穩定泡(pao)沫，防止收(shou)縮。 根據Kloek等人的(de)(de)說法，對(dui)于b-乳球蛋(dan)白和皂(zao)甙，我們(men)報告(gao)的(de)(de)值(zhi)介于1和2之間，表(biao)(biao)明氣泡(pao)收(shou)縮延遲，但沒(mei)有完全停止。2食品蛋(dan)白質通常屬于這種狀態(tai)，對(dui)歧化過程的(de)(de)抵(di)抗力相對(dui)較小。10最后(hou)， 根據這個比率(lv)，b-酪蛋(dan)白根本無法抵(di)消(xiao)氣泡(pao)收(shou)縮，因(yin)為(wei)2Emax/gmax<1，這是(shi)主要的(de)(de)吉布斯(si)標準。

現(xian)在(zai)，我(wo)們(men)將把表(biao)面(mian)流變學數據(ju)與(yu)泡(pao)沫(mo)的(de)(de)粗化(hua)時(shi)(shi)間以及早期報告(gao)9、25、26進行比(bi)較，其中(zhong)探討(tao)了(le)單個(ge)泡(pao)沫(mo)和(he)泡(pao)沫(mo)的(de)(de)壽(shou)(shou)命。 我(wo)們(men)發現(xian)HFBII穩(wen)(wen)定的(de)(de)泡(pao)沫(mo)或氣(qi)泡(pao)比(bi)其他所有(you)泡(pao)沫(mo)或氣(qi)泡(pao)的(de)(de)壽(shou)(shou)命更長。 考(kao)慮到所研究表(biao)面(mian)層的(de)(de)全壓縮等溫線、2Emax/gmax比(bi)、松弛行為(wei)和(he)表(biao)面(mian)剪(jian)切(qie)數據(ju)，我(wo)們(men)發現(xian)表(biao)面(mian)膨(peng)脹(zhang)實驗(yan)對氣(qi)泡(pao)抗收(shou)縮穩(wen)(wen)定性具有(you)良好(hao)的(de)(de)預測能力(li)。 更準確(que)地說，可(ke)以看出，與(yu)其他系統相(xiang)比(bi)，HFBII在(zai)所有(you)膨(peng)脹(zhang)量方面(mian)都非常突出，因此提供(gong)了(le)一(yi)個(ge)獨特的(de)(de)機會，可(ke)以在(zai)更廣泛的(de)(de)泡(pao)沫(mo)壽(shou)(shou)命范圍(wei)內(nei)進行比(bi)較。 我(wo)們(men)發現(xian)b-酪蛋白的(de)(de)最小粗化(hua)時(shi)(shi)間與(yu)它不(bu)符合吉布斯標準這(zhe)一(yi)事實密切(qie)相(xiang)關。 最后，b-lg和(he)Quillaja皂甙的(de)(de)粗化(hua)時(shi)(shi)間相(xiang)似，但它們(men)比(bi)b-酪蛋白的(de)(de)粗化(hua)時(shi)(shi)間大(da)。 同(tong)樣(yang)的(de)(de)趨(qu)勢也適用于表(biao)面(mian)膨(peng)脹(zhang)參數，它們(men)確(que)實超過了(le)吉布斯準則，但并不(bu)遠。 因此，這(zhe)些物質可(ke)以減慢(man)，但不(bu)能阻止歧化(hua)。

與表面(mian)膨(peng)脹流變學一樣，表面(mian)剪切模量似乎也給出了與tcoarse相(xiang)同的趨勢。 然而(er)，從理(li)論(lun)上看，膨(peng)脹而(er)非(fei)剪切是與氣(qi)泡收縮(suo)相(xiang)關(guan)的主要變形(xing)。 因(yin)(yin)此(ci)，可以(yi)預期歧化(hua)率與膨(peng)脹模量之(zhi)間存在(zai)直(zhi)接(jie)(jie)聯(lian)系，而(er)與剪切力(li)之(zhi)間存在(zai)間接(jie)(jie)聯(lian)系，因(yin)(yin)為通常所(suo)有表面(mian)參數都是表面(mian)吸附的相(xiang)互(hu)依賴和單調函數。

最后，我們假(jia)設，如果一個吸附的(de)蛋白質層既滿足2Emax/gmax>5的(de)標(biao)準，又表(biao)現出有(you)限(xian)的(de)粘性損失，那么(me)它可以(yi)在數(shu)月的(de)時間尺(chi)度上有(you)效地阻止歧化。

探索泡沫粗化與表面流變學之間的關聯性疏水性蛋白——摘要、介紹

探索泡沫粗化與表面流變學之間的關聯性疏水性蛋白——材料和方法

探索泡沫粗化與表面流變學之間的關聯性疏水性蛋白——結果和討論

探索泡沫粗化與表面流變學之間的關聯性疏水性蛋白——結論、致謝！