生物酶解影響蛋白起泡特性的因素及機理研究進展

張 婷，陳美如，于一丁，張 燕，劉靜波

（吉林大學食品科學與工程學院，吉林省營養與功能食品重點實驗室，吉林 長春 130062）

在各類食品的加工過程中，蛋白由于具有良好的起泡性、乳化性、凝膠性等功能特性，在食物的質地和結構方面發揮著重要作用。起泡性作為其中的重要特性之一，通過形成綿密細微的泡沫來賦予食品優良的質構特性和均勻細膩的口感，在許多烘焙制品、冰淇淋、啤酒、充氣糖果等制作中均起到了重要作用。隨著人們對泡沫型食品需求的增加，如何提高蛋白起泡性逐漸成為了研究重點。生物酶解作為食物蛋白深加工方法之一，不僅能產生具有生物活性的小分子肽，而且在一定程度上改善了蛋白的起泡特性，進一步提高了蛋白的附加值。因此，本文就近年來蛋白起泡特性的相關機理以及生物酶解影響蛋白起泡特性的因素進行綜述，希望為今后食物蛋白的綜合利用與深度開發提供新的思路。

1 蛋白的起泡機理及影響因素

1.1 蛋白泡沫的形成機理

泡沫是一種常見的氣-液多相分散體系，大量的氣體進入到連續相（通常是含有蛋白質的水溶液）中形成大小不同的氣泡，這些氣泡被液相薄膜所分隔，由于薄膜間的流體排水現象導致氣泡逐漸靠近，從最初的球形呈現為多面體狀[1]。因此，在沒有蛋白質等表面活性劑穩定界面的情況下，泡沫將極其不穩定。蛋白分子具有兩親性，在分散過程中，蛋白的親水基團進入液相，疏水基團進入氣相；在攪拌過程中，由于疏水基團吸附在氣-液界面上，降低了表面張力，同時因為界面處蛋白的非共價相互作用的存在形成黏彈性薄膜，有助于泡沫的形成和穩定[2]，形成泡沫的相關機理示意圖如圖1所示。

圖1 蛋白泡沫形成的機理示意圖[3]Fig. 1 Schematic diagram of protein foaming mechanism[3]

1.2 蛋白泡沫的界面吸附動力學

蛋白質的起泡性在很大程度上取決于蛋白分子在氣液界面的吸附動力學。一般來講，可以把蛋白的吸附動力學分為4個階段[4]：滯后期、擴散、吸附、重排。第一階段為滯后期，也叫滯后時間，即表面張力降至其初始值的95%時所需的時間，用來表征擴散的早期階段，通常與蛋白分子的柔韌性和疏水性相關。Wouters等[5]在研究小麥面筋水解物部分替代蛋清蛋白時發現，對于二者的混合溶液并沒有記錄到滯后時間，表明蛋白幾乎是瞬間吸附到界面上。類似的，Talansier等[4]研究干熱處理蛋清對蛋清蛋白泡沫和界面特性的影響時也獲得了一個極低值，同樣說明蛋清蛋白對界面的吸附與氣泡的形成是瞬時的。第二階段是擴散階段，即蛋白分子由液相擴散到氣相的過程，主要受到界面和連續相之間的蛋白濃度梯度的影響，較高的蛋白濃度對此階段的進行有一定的促進作用。第三階段是吸附（滲透），即親水基團進入水相，而疏水基團暴露于空氣相，蛋白分子到達界面后進行的一系列吸附、展開、界面折疊等過程。例如Talansier等[4]發現蛋清蛋白的吸附率隨著熱處理強度的增加而逐漸降低。第四階段是重排，是指蛋白分子在界面的聚集、重新排列形成界面膜，平衡表面張力的過程。值得注意的是，對于蛋白混合物，各組分蛋白在氣-液界面的吸附程度主要取決于它們到達界面的順序，且后到達的蛋白很難使已經吸附在界面的蛋白（尤其球狀蛋白）解吸[6]，因此考慮界面吸附動力學對于研究泡沫的穩定性和界面膜的組成具有一定必要性。

1.3 蛋白泡沫的失穩機制

泡沫的不穩定性主要歸因于歧化和聚結兩種失穩機制。歧化的發生是因為不同大小氣泡存在的壓力差導致的。當兩個氣泡半徑相等時，接觸界面為一個平面，說明界面兩邊壓力平衡。而當兩個氣泡半徑不等時，界面呈現曲面狀，小氣泡內外的壓力差大于大氣泡內外的壓力差（小氣泡的氣體溶解度高于大氣泡），這就導致氣體從小氣泡擴散至大氣泡中[7]。小的氣泡收縮并促使大氣泡增長，最終導致泡沫的不穩定破裂。Yang Xin等[8]研究蛋清蛋白泡沫穩定性和界面特性時發現，由于歧化作用，總體氣泡尺寸（平均氣泡面積）會隨著時間的推移而增加。為了減緩歧化作用，可以通過降低表面張力或在氣泡周圍形成黏彈性膜[5]的方式阻礙氣體擴散。

聚結是指相鄰氣泡的合并。當多個氣泡聚集時，接觸點處的曲率較大，驅動著正常界面的液體向接觸區域流動，導致液膜中的液體流失[9]，液膜變得越來越薄直至達到臨界厚度，不再能承受住氣泡內的壓力最終導致破裂。這一過程主要取決于氣泡周圍吸附的蛋白質層和黏彈性膜[10]，也取決于氣泡表面蛋白質引起的靜電作用力。Wouters等[5]發現通過增強蛋白吸附層間的靜電和疏水相互作用阻礙了氣泡的接近，增加了對起泡聚結的抵抗力。

泡沫最終形成的大小是氣泡增長與失穩現象之間相互平衡的結果[8]，而這兩種失穩機制又與吸附在界面上的蛋白質層有著直接關系。

1.4 蛋白起泡性的改性方法

在應用和研究過程中，通常以起泡性和泡沫穩定性作為蛋白泡沫的評價指標[11]。起泡性通常用于衡量蛋白泡沫生成的難易程度，可通過測量泡沫體積的增加量來確定。而泡沫穩定性是指維持泡沫的持久性，可通過測量一段時間內液體的排放量或泡沫體積的減少量來確定。這兩個指標在食品的加工過程中對于食品的外觀、質構等特征起到重要作用。影響蛋白溶液起泡性和穩定性的因素有很多，例如蛋白來源[12]、蛋白濃度[13]、蛋白溶液的溫度[14]、pH值[15]、加入的各類物質（糖[16]、無機鹽[17]、金屬離子[18]、生物酶[19]）及比例、攪打起泡的速度和時間[20]等。在實際生產中，為了能夠提高蛋白的起泡性，常常會對蛋白進行改性處理。常用的改性方式主要包括物理改性、化學改性和生物酶解。

1.4.1 物理改性

物理改性主要是通過熱處理、超聲波、微波、高壓脈沖電場、輻照處理等物理效應改變蛋白質的高級結構和分子間的聚集方式，從而改變蛋白的起泡特性。一般情況下，物理改性不會改變蛋白質的一級結構[21]。以超聲為例，超聲空化作用會誘導蛋白質部分解折疊[22]，使位于分子內部的疏水性氨基酸暴露，提高蛋白的疏水性，從而達到改變起泡性的目的。這類改性方式具有作用時間短、無毒副產物、對食品的營養安全性小[23]等特點。

1.4.2 化學改性

化學改性是通過化學反應在蛋白分子上引入不同的功能基團（親水親油基團、二硫基團、帶負電基團等），利用側鏈基團的化學活性，選擇性地轉化為衍生物來改變蛋白結構，從而影響蛋白的起泡特性。常見的包括磷酸化、糖基化、?；⒘虼蓟痆24]以及共價交聯作用[25]等方式。以糖基化為例，與蛋白分子共價交聯時提供了額外的親水基團而提高了溶解度[26]和起泡性；又因增加了體系的黏度[27]、降低了泡沫排水的速度而增加了泡沫的穩定性?；瘜W改性方式較為靈活且對設備的要求較低、成本低，但同時需要考慮引入的化學試劑及反應殘留物的毒性等問題，需更多地考慮其在食品工業上的可應用性。

1.4.3 生物酶解

生物酶解是通過在蛋白溶液中添加生物酶，利用酶切位點將蛋白質水解成多肽、寡肽、氨基酸等物質。分子內部的疏水基團暴露，影響蛋白與蛋白分子間以及蛋白與水分子之間的相互作用[24]，降低表面張力并加強與氣-液界面的交聯進而影響起泡性。相較于物理改性對設備成本、操作技術要求較高，化學改性具有潛在安全隱患等局限性，生物酶解的反應條件更加溫和，能源消耗更低、專一性強且毒副產物產生率極低[28]，一般情況下，酶解后的產物具有與母體蛋白相同的氨基酸組成[19]，并且與母體蛋白相比，酶解產物的分子質量顯著降低，部分典型的理化特性如溶解性、柔韌性、疏水性等得到明顯改善，促進了起泡性的提升。此外，生物酶解法對于酶解過程、酶解產物都具有高度可控性，通過酶解前的預處理使分子結構松散可以提高酶解效率；通過控制酶解時的溫度、pH值、酶添加量、底物濃度和酶解時間[29]等因素去調控水解程度來影響酶解產物及相關特性。通常在輕度酶解或適度酶解條件下便可對蛋白的起泡性有較顯著的改善作用。酶解產物易被人體消化吸收，能產生具有特定生物活性的小分子肽。有研究表明，這些活性肽具有良好的降血壓[30]、抗氧化[31]、抗凝血[32]、免疫調節[33]和防治糖尿病[34]等生理功能；從研究層面來講，對蛋白酶解產物的研究，多圍繞在各類生物活性肽的制備和作用機理方面[35]，在制備高特性蛋清蛋白粉[36]、降低致敏性[28]、脫苦[19]、脫鹽[37]等方面也開展了部分研究。但是，對于生物酶解改善蛋白起泡性方面的文獻報道較少。因此，下文將重點介紹生物酶解影響起泡特性的因素及機理，其主要作用機制如圖2所示。

圖2 生物酶解影響蛋白起泡性的5種因素及其主要作用機制示意圖[5,28,38-40]Fig. 2 Schematic diagram of the major action mechanisms of five factors affecting protein foaming characteristics[5,28,38-40]

2 生物酶解影響蛋白起泡性的因素

2.1 預處理方式對起泡性的影響

緊密結合的蛋白比具有高度柔性的蛋白更耐酶的催化[41]。預處理的主要目的是讓處于折疊狀態的蛋白結構變得松散，加快酶促反應進程[38]。因此，酶解前底物蛋白預處理對起泡性改善效果起著重要作用。常用的預處理方式主要包括熱處理和超聲處理。

2.1.1 熱處理

適當的高溫處理會改變蛋白的結構并對其功能特性產生積極的影響[42]。高溫處理可破壞天然蛋白的氫鍵、疏水相互作用等次級鍵，使蛋白分子從有序的致密結構轉變為無序的松散伸展狀結構，暴露出大量的酶切位點，增加了酶與底物的接觸程度。王永梅等[43]研究了木瓜蛋白酶對蛋清蛋白起泡性的改善作用，發現在熱處理溫度90 ℃、熱處理時間15 min時，與對照組相比，蛋清蛋白起泡能力提高了112.97%，泡沫穩定性提高了93.27%。Liang Guijiang等[44]在研究預熱處理和酶解相結合改性的大豆蛋白水解產物的起泡性能時發現，在55 ℃下對大豆蛋白進行30 min的預熱處理可以促進親水性酸性亞基的水解并增加了伴大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的比例，提高了其分子柔性和在空氣-水界面的快速吸附能力，使得此預處理條件下的酶解產物具有最佳的界面特性和泡沫容量以及穩定性。利用蛋白酶酶解熱處理后的蛋白質，可將體系中存在的不溶性蛋白聚集體降解為可溶性蛋白，從而提高其起泡性。另一方面，加熱導致體系黏度增大，降低了泡沫排水的速度[29]，從而改善了泡沫穩定性。因此，熱處理目前也被廣泛應用于改善動植物蛋白[45]起泡特性的研究中。

2.1.2 超聲處理

與熱處理相比，超聲被認為是一種更加溫和的蛋白處理方式。熱處理會對蛋白結構造成不可逆的影響，而超聲可通過空化作用[46]使蛋白結構松散，可作為改善蛋白起泡特性[47]等功能特性的輔助手段。Stefanovic等[39]研究超聲預處理對蛋清蛋白酶解產物起泡性影響時發現，與未超聲樣品相比，在20 min的超聲處理時間內，堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶產物的起泡性均隨著超聲時間的延長而提高。產生這種結果的原因可能是由于超聲導致蛋白和空氣均勻混合，使蛋白結構松散，暴露出更多的酶切位點和疏水基團，增加了蛋白對酶解的敏感性。酶可以結合更多的蛋白酶切位點，酶解效率提高，在相同處理條件下獲得產物的水解程度和形成泡沫的能力增強[40]。然而超聲處理超過20 min會顯著降低蛋白對酶解的敏感性，表明過長的處理時間會使分散的蛋白又重新聚集，暴露的酶切位點和疏水基團將被再次掩埋。因此，在超聲預處理過程中應嚴格把控超聲時間，避免因聚集現象導致的水解產物起泡性下降。Jain等[48]研究超聲預處理對蛋殼膜（egg shell membrane，ESM）蛋白的酶促水解及功能特性的影響時發現，與只進行酶解的蛋白樣品相比，經歷了超聲預處理的酶解產物的起泡性和泡沫穩定性均提高了10%左右。這可能是因為在超聲過程中產生的剪切力和熱效應導致蛋白的結構發生改變，共價鍵斷裂，暴露疏水基團，使蛋白的柔性和溶解度增加，酶切位點更容易被酶結合。因此，適當的超聲預處理對于酶解提高蛋白水解物的起泡特性具有一定的促進作用。

2.2 酶類型對起泡性的影響

不同的蛋白酶，其來源、底物特異性、活性位點和催化機理等特性各異，因此選擇合適的酶水解蛋白將能生產出具有高質量功能特性的水解產物并有效地控制生產成本。目前市面上常見的蛋白酶主要包括微生物來源的蛋白酶（堿性蛋白酶、中性蛋白酶、風味蛋白酶等）、植物來源的蛋白酶（木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等）和動物來源的蛋白酶（胰蛋白酶、胃蛋白酶等）。劉麗莉等[49]研究了不同蛋白酶對卵白蛋白（ovalbumin，OVA）水解度和起泡性的影響，發現堿性蛋白酶的水解能力和水解產物起泡性顯著優于其他蛋白酶（P＜0.05），原因可能是堿性蛋白酶的活力較高，在堿性條件下更易誘導蛋白自身的水解。此外，堿性蛋白酶作為一種典型的內肽酶，具有廣泛的水解特異性，能夠使隱藏在蛋白分子內部的疏水性氨基酸殘基暴露出來，增強了水解產物的疏水性，對于后續的起泡性結果起到了積極的促進作用。Stefanovic[39]和Jovanovic[50]等研究了蛋白酶類型對蛋清蛋白起泡性影響，發現堿性蛋白酶的水解產物在酶解全程中表現出更好的起泡特性（P＜0.05），這一結果可能是酶切割位點的特異性導致的。堿性蛋白酶優先水解包含芳香族氨基酸殘基的肽鍵，特別是精氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸等[51]，而木瓜蛋白酶偏向于半胱氨酸和組氨酸殘基。因此，由于蛋白酶底物特異性的不同，導致了水解產物的表面疏水性和電荷性質等理化性質差異，最終使得酶解產物之間的泡沫性質發生變化。

Hammershoj等[9]利用不同蛋白酶酶解卵黏蛋白時發現，風味蛋白酶的水解產物具有較好的起泡特性。風味蛋白酶是通過米曲霉的受控發酵獲得的一種同時具有外肽酶和內肽酶酶解特性的混合物。在最初的酶解過程中，風味蛋白酶主要發揮內肽酶活性，緩慢增加水解體系中末端活性位點的數量；在酶解12 h后，水解體系中末端活性位點的數量積聚又激發了其外肽酶的酶解效應；獲得的風味蛋白酶水解產物具有更高的表面疏水性，即疏水殘基的暴露降低了產物肽中凈電荷增加所產生的干擾，同時表現出良好的起泡能力。Garcés-Rimón等[52]發現食品級氨肽酶處理液態蛋清可賦予液態蛋清良好的起泡性和泡沫再塑性，其原因可能在于產物的極性、離子化基團和疏水基團等發生變化。因此，不同的酶類型主要是憑借其各自的切割位點及酶切末端特異性，影響產物的水解度及表面疏水性、電荷屬性等理化性質，進而改善水解產物的起泡特性及泡沫質地。

2.3 水解程度對起泡性的影響

蛋白酶水解過程中，隨著水解程度的增加，水解產物的分子質量和氨基酸殘基的暴露情況會發生顯著的變化。其中，水解產物的疏水性對其起泡性和泡沫穩定性有著重要的影響，在蛋白界面吸附動力學中的“滯后期”和“吸附期”階段起著重要作用。適度的酶解可以使原本被掩埋的疏水基團暴露出來，增強蛋白對氣-液界面處的吸附，降低表面張力，從而改善起泡性；同時，由于界面處蛋白吸附量增多，分子間作用力增加，有助于穩定界面黏彈性薄膜，阻礙泡沫排水現象來改善泡沫穩定性。Liu Lili等[28]通過堿性蛋白酶在適宜條件下酶解卵白蛋白，發現水解OVA的起泡性比天然OVA的起泡性有所提高，可能是由于酶解導致蛋白質的部分展開，增加了疏水區域的暴露程度，產物疏水性增強。通過紫外吸收光譜測定發現吸收峰產生了紅移，且吸收強度增高，表明色氨酸殘基（疏水性氨基酸）逐漸暴露于蛋白分子的表面，進一步證明了疏水性的影響。

然而，起泡性并不隨著水解程度的持續增加而增加。Mohanty等[53]在研究水解程度對魚蛋白酶解產物起泡特性的影響時發現，起泡性隨著水解程度的增加而呈線性下降趨勢，說明水解產物中較大尺寸的肽可能會形成更濃密的泡沫。輕度水解時，較長的多肽鏈可以快速在界面吸附并降低表面張力。但當水解過度時，較短的肽鏈或氨基酸不利于形成氣-液界面穩定的薄膜，對泡沫特性存在負面影響。Hammershoj等[9]利用堿性蛋白酶和鏈酶E酶解卵黏蛋白時發現，酶解產物的起泡性在最初的1～2 h內逐漸增加。隨著酶解時間的延長，起泡性呈現顯著下降趨勢。酶解24 h后，樣品的起泡性已低于未酶解蛋白的起泡性。對于水解度在15%～40%之間的樣品，起泡性能較佳。根據排水速率的測定，樣品的泡沫穩定性與水解中段和末段的起泡性呈現出相似的變化趨勢。表面疏水性實驗證明，較高水解程度下的疏水性較低，是因為過度水解導致疏水區域肽裂解，肽的凈電荷增加，吸附的靜電屏障可能會增加，減少肽在氣-液界面的吸附量，從而降低了起泡性。此外，增加的靜電排斥作用可能會阻礙氣-液界面上吸附的肽之間的分子間作用力，導致界面黏彈性降低，泡沫穩定性隨之降低[53]。類似的，Wouters等[5]在用胰蛋白酶和胃蛋白酶酶解小麥面筋蛋白時發現，水解度為2%的水解產物的泡沫穩定性要比水解度為6%的水解產物高（P＜0.05），這是由于水解程度較低的樣品中特定疏水性肽的含量更高。劉麗莉等[49]利用堿性蛋白酶對卵白蛋白進行了5 h的充分酶解后，所測得的起泡性和泡沫穩定性均降低了20%左右，且水解時間越長，水解度越高，表面巰基含量越少，疏水性降低趨勢越顯著。其原因可能在于過度酶解破壞了疏水區域肽，同時在酶解產物制備的離心過程中存在一定疏水性多肽的損失。因此，調控酶解產物的水解程度可直接影響水解產物的分子質量和疏水性，改善界面吸附效應，進而影響蛋白的起泡特性。

2.4 pH值對起泡性的影響

pH值也是影響蛋白水解產物起泡性能的重要因素之一，主要是通過影響分子的帶電性而在吸附動力學的“吸附期”發揮作用，一定程度上影響了蛋白水解產物在界面的吸附和聚集行為。Cho等[54]在測定蛋清蛋白的中性蛋白酶水解產物的起泡性時發現，酸性條件下產物的起泡性遠大于中性和堿性條件。起泡性在pH值為3.6時達到最大值，且與相同pH值條件下的非水解蛋白相比，泡沫容量和泡沫穩定性顯著提高，而pH值在7.6和9.0時，發泡能力趨于下降。原因可能在于pH值為3.6時更接近蛋清蛋白的等電點，蛋白水解產物表面電荷被中和，降低了分子間的靜電斥力和氣-液界面吸附能壘，蛋白水解產物的界面吸附速率和吸附數量增加，從而改善了蛋白水解產物的起泡性。與此同時，較低的靜電斥力導致界面處分子間吸引力增加，提高了界面膜強度，改善了流變性能，減緩了液體排水，從而增加了泡沫穩定性。pH值的變化導致的酶解體系中分子帶電性的差異，會進一步影響蛋白水解產物的溶解度，從而影響其起泡性能。研究表明，隨著pH值的升高，蛋白水解產物溶解度呈增加趨勢，起泡性也相應提升。這可能是由于蛋白水解產物在蛋白等電點處的靜電斥力最小，分子最易于聚集，從而導致接近等電處的產物溶解度較低且不能快速地移動到氣-液界面，影響產物的起泡性。Chen Chen等[55]研究了不同pH值條件下蛋白水解產物的起泡性差異，發現當pH值在3.0～5.0之間增加時，整個體系越來越接近蛋白等電點，蛋白水解產物溶解度逐漸降低，而起泡性逐漸增加。隨著pH值的繼續增加，蛋白水解產物溶解度逐漸升高，在pH 7.0時獲得最大值，而起泡性顯著降低。體系在pH 8.0時出現了溶解度降低和起泡性升高的現象，說明溶解度并不是影響蛋白水解產物起泡性的唯一因素。Stefanovic等[56]認為，蛋白暴露于堿性條件下可能會促進其部分結構展開，增加了疏水基團與氣-液界面的可及性，從而提高蛋白水解產物的起泡性。

2.5 分子質量對起泡性的影響

分子質量對起泡性的影響主要作用在吸附動力學的“擴散期”，分子質量的大小影響著分子的界面擴散速率。有文獻表明，能快速形成泡沫的蛋白，其結構特征之一就是具有低分子質量[1]。蛋白經過酶解被切割成多肽或氨基酸，蛋白的高級結構被破壞的同時分子質量降低，向界面擴散和吸附的速率提高，有利于改善其起泡性。由于大部分蛋白的優良加工特性只有在處于可溶解狀態時才能展現出來，而分子質量的降低使得蛋白的親水性提高，可提高其溶解度和柔韌性，有望改善蛋白的加工特性。Chen Chen等[55]利用胰蛋白酶酶解蛋清蛋白后，起泡性和泡沫穩定性均顯著提高，說明酶解降低了蛋白的分子質量，提高了溶解性和柔韌性，促進了泡沫和界面膜的形成。Cho等[54]的研究表明，與天然蛋白分子相比，酶解后的蛋白溶液起泡性有明顯改善，其原因在于蛋白水解產物分子質量的降低使其能形成更穩定的界面層，增加分子界面擴散速率。然而，分子質量過低會對泡沫穩定性產生負面影響，因為過多的低分子質量肽很難維持液膜強度，不利于泡沫的穩定。Stefanovic等[56]利用中性蛋白酶和堿性蛋白酶對蛋清蛋白進行雙酶水解，發現蛋白水解產物分子質量降低，提高了溶解度和柔韌性，從而促進了界面膜的形成，提高了蛋白水解產物的起泡性。Liu Lili等[28]通過凝膠電泳實驗測定了卵白蛋白酶解后的分子質量，發現水解后的蛋白分子質量主要在20.1～14.3 kDa之間，明顯低于天然卵白蛋白的分子質量（大于44.3 kDa），而蛋白水解產物具有更好的起泡性。其原因可能在于，蛋白酶酶解處理可以通過切割肽鍵來影響蛋白質的三級和四級構象，從而產生更親水、更易溶的較低分子質量的蛋白水解產物，提高了它們向氣-液界面處的遷移速率，進而影響其起泡性。

將蛋白生物酶解過程的影響因素及機制進行總結，具體如表1所示。

表1 生物酶解改善蛋白起泡性的作用機理分析Table 1 Analysis of the mechanism by which enzymatic hydrolysis improves protein foaming capacity

3 結 語

在蛋白的酶解過程中，預處理方式、酶的類型、水解程度、pH值以及分子質量等因素通過不同的作用機制來影響蛋白的起泡特性。但目前的研究主要圍繞在生物酶解對起泡性能的影響及工藝優化等方面，對其影響機制的研究仍然亟待開展，應用領域仍待開拓。目前尚有諸多問題亟待解決：1）生物酶解后蛋白結構及理化性質的變化與蛋白起泡特性的相關性仍不夠明確，對于蛋白水解產物起泡性構效關系方面的研究較為欠缺；2）相較于實際的食品加工體系，目前對于生物酶解的實驗和應用環境過于簡單，所考察的泡沫性質較為單一，在今后的研究中應考慮利用復雜食品介質（濕度、溫度、鹽、糖、脂肪等混合作用）來評估酶解產物的起泡特性；3）雖然生物酶解可有效改善蛋白水解產物的起泡特性，但隨之而來的產品風味和口感變化不容忽略。蛋白酶解過程中容易產生苦味肽和游離氨基酸等風味物質，后續應研究產品風味與起泡性之間的關系。