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不同干燥方式對蛋清蛋白功能特性、溶解度、接觸角、表面張力的影響（一）
來源：食品工業科技 瀏覽 203 次 發布時間:2025-10-27
雞蛋是人類日常飲食中最常見且不受宗教和種族影響的食物之一，同時也是人們日常飲食中價格低廉但營養價值極高的食物。蛋清蛋白具有良好的凝膠性、起泡性和乳化性等多種功能特性，常被用作添加劑廣泛應用于食品加工領域。目前，蛋清蛋白主要以粉狀與液態形式進行商品化銷售。相較于蛋清液，蛋清蛋白粉具有運輸方便、貨架期長、均一性高和微生物安全等特點，具有更大的市場應用價值。
目前，工業上蛋清粉的制備方法以噴霧干燥和真空冷凍干燥為主，并輔以一定的前處理或改性。噴霧干燥生產效率高且成本較低，但熱處理會導致敏感的蛋清成分，如卵類粘蛋白等變性，從而可能影響蛋清蛋白整體的功能特性。Katekhong等與代曉凝等研究發現采用噴霧干燥的高溫會使蛋清蛋白的構象部分展開，暴露的巰基增加，有助于蛋白質的聚集，從而有利于蛋清粉的凝膠性。另一方面，冉樂童等將蛋清液巴氏殺菌后進行噴霧和冷凍干燥，發現冷凍干燥蛋清粉的起泡性、起泡穩定性和乳化性優于噴霧干燥，但熱穩定性較噴霧干燥低。Kudre等將蛋清蛋白進行磷酸化預處理后再進行干燥，則發現冷凍干燥磷酸化蛋清蛋白具有更高的乳化性、持油力與凝膠性，而起泡性能力則低于噴霧干燥。由此可見，蛋清蛋白的冷凍干燥與噴霧干燥相比各具優勢，且一定的前處理會對干燥蛋清蛋白的性質產生顯著影響。系統揭示干燥過程中蛋白的理化性質及其功能特性的變化規律對蛋清蛋白在不同食品生產加工中的科學應用具有重要意義。目前，國內外對干燥蛋清蛋白的研究大多圍繞干燥的條件或一定的改性處理對凝膠性及其儲藏穩定性等方面，而對天然蛋清蛋白的直接干燥及其理化性質與功能特性的變化機理卻缺乏系統性研究。
基于此，本文以雞蛋清蛋白為對象，通過測定內源性熒光、表面疏水性、游離巰基含量、二級結構組成、溶解度、接觸角以及表面張力等指標，表征蛋清蛋白經過噴霧干燥或真空冷凍干燥處理后的構象變化，同時分析蛋清蛋白的乳化性和起泡能力等功能特性，以探究不同干燥方式對蛋清蛋白功能特性的影響機理，旨在為蛋清粉在食品加工領域中的應用提供理論依據。
1.材料與方法
1.1材料與儀器
雞蛋、玉米油福建省廈門市集美區大潤發超市，雞蛋放置于4℃冰箱中備用，玉米油放置于室溫陰涼處；苯胺基-1-萘磺酸銨鹽（8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid ammonium salt，ANS）美國Sigma公司；標準蛋白美國Thermal公司；十二烷基硫酸鈉（SDS，電泳純）和丙烯酰胺Bio-Rad公司；三羥甲基氨基甲烷（Tris）、氫氧化鈉、鹽酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉等其他試劑均為國產分析純。
WSC-S色差計中國上海儀電物理光學儀器有限公司；G:BOX凝膠成像儀英國Syngene公司；Delta-8全自動高通量表面張力儀芬蘭Kibron公司；CA-100接觸角測量儀上海盈諾精密儀器有限公司；Avanti JA-10高速冷凍離心機、pH計美國Beckman公司；Vector-22傅里葉變換紅外光譜儀瑞士Bruker公司；FP-8200熒光分光光度計日本Jasco公司；TCS SP8激光掃描共聚焦顯微鏡德國Leica公司；Alpha 1-4 LDplus冷凍干燥機德國Christ公司；Echo Revolve熒光倒置顯微鏡美國Tousimis公司；DHR-2流變儀美國TA儀器公司；Phenom Pro掃描電子顯微鏡荷蘭Phenom-World Pr公司。
1.2實驗方法
1.2.1蛋清液的制備及干燥
將蛋清和蛋黃分離，取蛋清用1 mol/L HCl調pH至6.0，攪拌15 min后再次調pH至6.0，于4℃攪拌30 min，8000 g離心10 min后除去不溶性蛋白，取上清液得到蛋清液（EWP-C）存放于4℃冷庫中備用，分別按下述條件制備相應的干燥蛋白粉。
干熱噴霧干燥蛋清粉（EWP-P）：進風溫度170℃，出風溫度70℃；蠕動泵12 r/min。
真空冷凍干燥蛋清粉（EWP-D）：?70℃預凍過夜；真空度0.63 Pa，冷凍干燥溫度?48℃、時間2 d；溶液厚度5~8 mm。
1.2.2 SDS-PAGE分析
將蛋清液和蛋清粉溶液的蛋白濃度調整為10 mg/mL。添加約7%的β-巰基乙醇作還原處理進行對比。分離膠的濃度為12%，濃縮膠的濃度為5%，蛋白上樣量為40 mg，電流為12 mA。電泳結束后，將膠取出用考馬斯亮藍染色液在室溫下染色1 h，然后用脫色液脫色，最后利用凝膠成像儀分析蛋白質條帶。
1.2.3白度的測量
用色差儀直接測定蛋清粉的亮度值（L*）、紅（a*）、黃（b*）。測定5次取平均值。L*為正值表示偏亮，反之偏暗；a*為正值偏紅，反之偏綠；b*為正值偏黃，反之偏藍。白度的計算公式如下：
式中：L*、a*、b*值分別為經不同干燥處理蛋清粉的亮度、紅度和黃度。
1.2.4內源性熒光測定
各樣品的內源性熒光強度測定，將EWP樣品稀釋至0.1 mg/mL。采用熒光分光光度計記錄激發波長為258、275和295 nm的時的熒光光譜，發射光譜范圍為300~500 nm，狹縫寬度為5 nm。
1.2.5表面疏水性測定
根據熒光探針劑ANS法測定樣品的表面疏水性。將樣品稀釋至0.025~0.1 mg/mL，取2 mL樣品與8μL ANS（20 mmol/L）混勻，渦旋振蕩3 s，避光20 min測定熒光強度，測試所用的激發波長為390和470 nm，狹縫寬度為10 nm。