噴霧干燥和冷凍干燥技術(shù)
在蛋白多肽領(lǐng)域的應(yīng)用
蛋白多肽應(yīng)用
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Bart 的第 100 篇博客文章！在這個(gè)很有紀(jì)念意義的時(shí)間點(diǎn)，Bart 繼續(xù)對(duì)噴霧干燥和冷凍干燥技術(shù)在蛋白多肽領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行剖析，完成他的蛋白多肽三部曲《如何讓您的蛋白質(zhì)配方穩(wěn)定持久更持久？》和《當(dāng)你制定蛋白質(zhì)和多肽配方時(shí)，你是“噴霧干燥黨"還是“冷凍干燥黨"呢？》，讓我們一同看看這次 Bart 給我們帶來(lái)哪些應(yīng)用干貨吧！
親愛(ài)的讀者們，我簡(jiǎn)直不敢相信，但我正坐下來(lái)寫博客的第 100 篇文章!我們?cè)谶@里涵蓋了色譜，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，冷凍干燥和噴霧干燥的主題，我希望我們?cè)诮酉聛?lái)的 100 篇文章中繼續(xù)這樣做。
由于這是一個(gè)有點(diǎn)特別（好吧，非常特別）的帖子，我決定做一些與往常不同的事情。我想和大家分享一下我最近讀到的一篇非常有趣的研究論文中的發(fā)現(xiàn)，我認(rèn)為把這篇文章專門獻(xiàn)給我們的新成員：噴霧干燥。
首先，文獻(xiàn)鏈接如下：
文獻(xiàn)鏈接
mdpi/2227-9717/9/3/425
（Sweeny C, et al. Using Peptidomics and Machine Learning to Assess Effects of Drying Processes on the Peptide Profile within a Functional Ingredient. Processes 2021, 9(3), 425; doi.org/10.3390/pr9030425）
其次，讓我告訴你他們所發(fā)現(xiàn)的令人興奮的事情，是關(guān)于冷凍干燥和噴霧干燥對(duì)生物活性肽的影響以及為什么你首先應(yīng)該關(guān)注這部分。
高蛋白成分因其在食用時(shí)的營(yíng)養(yǎng)和功能益處而越來(lái)越受歡迎。然而，這些蛋白成分及其酶解產(chǎn)物在加工處理中可能會(huì)碰到問(wèn)題，特別是在干燥過(guò)程中，因?yàn)檫@一步有可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性和肽聚合。
問(wèn)
噴霧干燥和冷凍干燥是將一種成分轉(zhuǎn)化為粉末的常用方法？
提高產(chǎn)品穩(wěn)定性
提供更有效的運(yùn)輸選擇
由于減少了水分活性，提高了產(chǎn)品的保質(zhì)期
在之前發(fā)布的一篇文章中，我已經(jīng)解釋了噴霧干燥和冷凍干燥的工作原理。但我將在這里再次總結(jié)這些技巧：
噴霧干燥 | 冷凍干燥 | |
工作原理 | 將溶液或懸浮液從液體轉(zhuǎn)化為干燥狀態(tài)，其中液體懸浮液在熱干燥腔體中霧化，蒸發(fā)液滴并產(chǎn)生低水分含量的細(xì)顆粒 | 水通過(guò)升華在低壓環(huán)境中以冰凍狀態(tài)被去除 |
優(yōu)勢(shì) |
| 有助于保持多肽的物理化學(xué)和生物活性的穩(wěn)定性 |
技術(shù)限制 |
|
|
應(yīng)用推薦 | 適合低成本、高規(guī)模生產(chǎn) | 適用于關(guān)注產(chǎn)品穩(wěn)定性和較小產(chǎn)品體積的應(yīng)用范疇 |
其他考慮因素包括物化性質(zhì)，如溶解度、味道、密度和顏色等，需要評(píng)估冷凍干燥和噴霧干燥效果，以確定符合最終產(chǎn)品所需的配方。
現(xiàn)在，上面提到的文獻(xiàn)中，
研究者使用肽組學(xué)和機(jī)械學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)觀察植物蛋白水解物的干燥方法是否會(huì)影響肽譜和隨后的預(yù)測(cè)功能。
研究者想要研究冷凍干燥和噴霧干燥技術(shù)不僅對(duì)樣品的物理特性和蛋白質(zhì)含量有影響，而且還會(huì)對(duì)肽含量產(chǎn)生影響。生物活性肽是活性成分功能的組成部分。天然多肽具有抗衰老、抗癌、抗炎、抗氧化、降膽固醇等特性。許多多肽物質(zhì)已被證明具有一種及以上的生物活性。
有趣的是，研究者沒(méi)有發(fā)現(xiàn)噴霧干燥和冷凍干燥制備的產(chǎn)品在肽譜成分和功能上有很大差異。
他們確實(shí)指出了他們?cè)谧约旱难芯亢同F(xiàn)有的科學(xué)工作中注意到的不同點(diǎn)，關(guān)于冷凍干燥和噴霧干燥對(duì)制劑的幾個(gè)影響差異，包括：
影響差異
噴霧干燥樣品顏色稍深
部分報(bào)道稱噴霧干燥中隨著干燥溫度升高熱誘導(dǎo)蛋白質(zhì)聚集(多肽數(shù)量減少)
與噴霧干燥相比，冷凍干燥制劑中含有Asp、His 和 Lys 氨基酸的肽有所增加(如先前報(bào)道的那樣，Lys 在噴霧干燥過(guò)程中特別容易受到損害)
制備得到的冷凍干燥制劑稍趨向于鏈更長(zhǎng)、分子量更高、帶更多正電荷的肽(可能會(huì)考慮到冷凍干燥比噴霧干燥更溫和)
與冷凍干燥制劑相比，噴霧干燥制劑所得的是具有更大比例的負(fù)電荷肽(通常與噴霧干燥粉末相關(guān)的是可能有助于增加粉體溶解度)
凍干制劑制備的多肽所帶負(fù)電荷略少，為0.24，這與多肽長(zhǎng)度、分子量和物理特性的增加相關(guān)，可能導(dǎo)致與凍干粉末相關(guān)的溶解度降低
當(dāng)使用生物信息學(xué)方法時(shí)，預(yù)測(cè)噴霧干燥的疏水性增加了 1.74%，這可能與噴霧干燥制劑里多肽中疏水氨基酸(Ala, Met, Phe, Pro, Try和Val)的輕微增加有關(guān)
根據(jù)預(yù)測(cè)，噴霧干燥和冷凍干燥的抗炎生物活性相當(dāng)
以上就是冷凍干燥和噴霧干燥一個(gè)很好的對(duì)比，主要重點(diǎn)針對(duì)生物活性成分多肽成分。
下次見(jiàn)！
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