卵白蛋白（Ovalbumin，OVA）是蛋清蛋白的主要成分，约占总蛋白含量的54%，对蛋清蛋白的功能特性起着主要作用。卵白蛋白在很大程度上影响了蛋清蛋白的应用。因此，提高卵白蛋白的功能特性有利于蛋清蛋白在食品工业中的进一步应用。目前已开发出几种有效的方法来提高卵白蛋白的功能特性，其中包括干热磷酸化、pH交替引起的熔融球态和美拉德反应等。对于经过米拉德反应改进的卵白蛋白，研究其理化和结构变化有助于阐明干燥的蛋清蛋白结构与美拉德反应后的性质之间的关系。在此基础上，河南科技大学的Lili Liu、Huaibin Kang等在本研究中假设酶水解和糖化反应的协同修饰可以改善蛋清蛋白的功能特性。
目前，干燥的蛋清蛋白因其微生物安全性和体积比未剥壳或液态蛋的体积小，在烘焙、糖果、肉制品等食品加工中应用较多。但是，食品加工和贮存条件会影响蛋清蛋白的理化性能和功能特性。
卵白蛋白对热敏感，其临界变性温度为70 ℃。在高温干燥中，蛋清蛋白会变性，造成功能特性降低。通常情况下，通过对蛋白质结构的修饰，蛋白质干燥可以诱发多种应力，使蛋白质变性。喷雾干燥（spray drying，SD）是食品工业中热敏粉干燥最常用的操作之一，可用于生产干燥、稳定、小批量的食品原料，操作成本低、加工时间短，是食品工业中最常用的一种干燥方法。但由于喷雾干燥工艺采用的是高温干燥策略，这种方法会降低蛋清蛋白的质量。冻干法可以在真空条件下通过升华去除水分，制备出高质量的干燥产品，因为蛋白质所经历的热应力和水分蒸发相关的应力减少。然而，冷冻干燥由于其效率低、能耗高，限制了其工业化规模的应用，因此冷冻干燥对于食品加工来说是不经济的。因此，应开发新的干燥方法，为蛋白行业生产优质产品提供替代方案。
与传统的热风干燥法相比，微波干燥法具有快速、均匀、节能的特点。在冷冻干燥中使用微波作为热源时，微波可以在真空环境中对物料进行加热，可大大提高冻干率，这种方法称为微波冷冻干燥（microwave freeze drying，MFD）。近年来有许多关于微波冷冻作为一种干燥低能耗、高质量干燥食品的潜在方法的研究。有研究表明，利用微波冷冻干燥可大大缩短干燥时间，且该方法因其效率高，可用于液体材料的干燥。因此，微波冷冻干燥具有干燥优质蛋清蛋白的潜力，但微波加热对改性卵白蛋白的原生结构和功能特性的影响尚不清楚。
目前，还没有研究对水解和糖化处理的联合效果进行报道。考虑到喷雾干燥是食品工业中制备各种蛋白粉的重要干燥方法，本研究的目的是：1）研究水解后糖化处理对卵白蛋白（HGOVA）的影响；2）研究并比较两种干燥方法（喷雾干燥和微波冷冻干燥）对HGOVA功能和结构性能的影响。这项研究有望为鸡蛋蛋白粉的潜在商业应用提供有用的信息。
Conclusion
本文研究了喷雾干燥和微波冷冻干燥对HGOVA的结构和功能特性的影响。结果表明，协同修饰法改变了蛋白质的结构，改善了其功能特性。SD-HGOVA的蛋白质溶解度、乳化活性、发泡能力和凝胶硬度均优于MFD-HGOVA。但MFD-HGOVA的乳化稳定性、泡沫稳定性、吸水/吸油能力和热稳定性均高于SD-HGOVA。这些研究结果表明，两种干燥方法导致的构象变化与其物理化学和功能特性有关。一般来说，与SD-HGOVA相比，MFD-HGOVA通过展开成具有更强的分子内氢键的高阶构象的结构转变可能是导致其热稳定性高于SD-HGOVA的原因，和/或导致其他功能特性的差异。然而，要进一步了解结构与功能之间的关系，还需要进一步研究。本研究发现，HGOVA制备的两种干燥方法对结构和功能性能有显着影响。选择合适的干燥方法可以提高HGOVA在食品工业中的潜在应用。因此，尽管喷雾干燥在蛋品生产中是一个很好的选择，但微波冷冻干燥可以作为一种替代方法，因为它可以在保持良好的产品质量的同时，大幅降低蛋白质在高温下的变性。
Structural and functional properties of hydrolyzed/glycosylated ovalbumin under spray drying and microwave freeze drying
Lili Liu，Xiaoning Dai，Huaibin Kang，Yunfeng Xu，Weiming Hao
College of Food and Bioengineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang, China
Abstract
Ovalbumin (OVA), the main protein in egg white, affects most of the functional properties of egg white protein in food processing. The aim of this study was to investigate the effects of spray drying (SD) and microwave freeze drying (MFD) on the preparation of hydrolyzed/glycosylated ovalbumin (HGOVA) and provide useful information on the applications of egg protein powders in the food industry. Results demonstrated that the structure of HGOVA was considerably changed, and its functional properties were improved compared with those of native OVA. SD and MFD processing did not lead to dissociation of HGOVA subunits. SD-HGOVA exhibited higher protein solubility, emulsifying activity, foaming capacities, and gel hardness than MFD-HGOVA. However, MFD-HGOVA was better than the SD-HGOVA in terms of color, emulsion stability, foam stability, water/oil absorption capacity, and thermal stability. Selection of an appropriate drying method could enhance the potential applications of HGOVA in the food industry.
