糖基化反应过程中蛋清粉功能性的变化

Biotechnology Frontier
March, 2013, Volume 2, Issue 1, PP.7-11 Variation of Egg White Powder Functional Properties during Glycation Reaction
Wei Xu, Yujie Chi＃
College of Food Science, Northeast Agricultural University, 59 Mucai road, Xiangfang District, 150030, Harbin, China
#Email: yjchi323@
Abstract
To investigate the varying functional properties of egg white powder in the case of glycation, egg white powder-glucan conjugates were stored at 60℃ as well as the humidity relative to 65% for 0-5 day(s). The results showed that gel strength, water holding capacity, foaming ability, foam stability and emulsifying property of egg white powder were 809.943 g, 68.577%, 67.5%, 34.6% and 0.389, respectively. Gelling, foaming and emulsifying properties of egg white powder increased gradually with prolongation of treatment time, that is gelling properties increased obviously in the first 3 days: gel strength increased by 46.6%, and water holding capacity increased by 26.8%. After 3 days, gelling properties had no notable changs. Foaming and emulsifying properties in the first 4 days increased obviously: foaming ability, stability and emulsifying increased by 17.3%, 19.9% and 297.7%. After 4 days, foaming and emulsifying properties had no remarkable changs. The research proved that glycation can obviously improve functional properties of egg white powder.
Keywords: Egg White Powder; Functional Properties; Glycation Reaction
糖基化反应过程中蛋清粉功能性的变化*
胥伟，迟玉杰＃
东北农业大学食品学院，黑龙江省哈尔滨市，150030
摘要：为研究糖基化过程中蛋清粉功能性的变化，将蛋清粉-葡聚糖于60℃、65%相对湿度下放置0-5天，对处理不同时间的蛋清粉-葡聚糖聚合物的凝胶性、起泡性与乳化性进行测定。

研究结果表明：蛋清粉的凝胶强度、凝胶持水性、起泡力、泡沫稳定性、乳化性分别为809.943 g、68.5%、67.5%、34.6%和0.389。

随放置时间的延长蛋清粉的凝胶性、起泡性与乳化性逐渐增加，凝胶性在前3天的增幅较明显，处理3天蛋清粉的凝胶强度增加了46.6%，持水性增加了26.8%，3天后无明显变化，而起泡性与乳化性在前4天的增幅较明显，处理4天蛋清粉的起泡力、泡沫稳定性与乳化性分别增加了17.3%、19.9%和297.7%。

本研究证明，糖基化反应可明显改善蛋清粉的功能性。

关键词：蛋清粉；功能性；糖基化
引言
蛋清粉较蛋清液具有更好的稳定性，便于生产、运输和贮藏，因此作为蛋清液的理想替代品，蛋清粉被广泛用于食品工业中，此外，蛋清粉还具有多种功能性质，如凝胶性、起泡性和乳化性等，其中凝胶性多用于鱼糜制品、肉制品中；起泡性多用于蛋糕、饼干等食品的加工中；乳化性多用于冰淇淋等制品的生产中[1-2]，为提高蛋清粉的功能性，前人采用了多种方法，其中糖基化改性被证实是一种较为安全、有效的方法[3-7]。

前人对蛋清粉糖基化改性的研究多集中在反应前后其功能性与蛋白分子特性的变化方面，而对糖基化反应过程中蛋清粉的功能性变化报道很少，因此，本研究对60℃、65%相对湿度下放置0-5天的蛋清粉-葡聚糖聚合物的功能性进行研究，以期为糖基化反应在食品工业上的广泛应用提供理论依据。

*农业部蛋鸡产业体系岗位科学家项目（合同号：nycytx-41-g23）
1. 材料与方法
1.1 试验材料与试剂
蛋清粉：大连韩伟食品有限公司，总蛋白质含量79.13%，水分含量 4.26%。

葡聚糖：山东富欣生物科技股份有限公司。

玉米油（脂肪含量99%；碳水化合物0.5%；水分含量0.2%）：南海油脂工业有限公司。

其他化学试剂均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验仪器与设备
SHD 型恒温恒湿试验箱（上海一实仪器设备厂）；FDU-1100冷冻干燥机（日本EYELA 公司）；PHS-3C 型酸度计（上海精密仪器有限公司）；TA-XTplus2质构仪（SMS 公司，英国）；LD4-2A 离心机（北京医用离心机厂）；FS-1可调高速匀浆机（金坛市荣华仪器制造有限公司）。

1.3 试验方法
1.3.1 糖基化蛋清粉的制备
将葡聚糖与蛋清粉按5:100g 混合后溶解，经冷冻干燥制得混合粉，然后将混合粉置于含有饱和 KI 溶液（65%相对湿度）的封闭容器中，在60℃下放置0-5天，即得蛋清粉-葡聚糖聚合物[8]。

1.3.2 凝胶强度与持水性的测定
参照于滨等人的方法制备蛋清粉凝胶，并测定其凝胶强度与持水性[6]。

1.3.3 起泡性的测定
起泡力的测定：取蛋清粉2g 于小烧杯中，量取200mL pH9.4的硼酸-氢氧化钠缓冲液，先用少量缓冲液溶解样品，然后全部倒入高速组织捣碎机中，800r/min 搅打1min ，插入直尺读取泡沫高度，试验重复 3 次，取平均值。

起泡力的计算方法（1）式所示[9]。

0V -V %=V
起泡力（） （1） 式中 V 0：搅打后0min 泡沫的体积（ml ），V ：搅打前初始液体体积（ml ）。

泡沫稳定性的测定：将搅打后的样品静止放置20 min ，插入直尺读取泡沫高度，试验重复3次，取平均值，泡沫稳定性的计算方法如公式（2）所示。

0t V V
∙=△泡沫稳定指数△ （2） 式中 V 0:搅打后0min 泡沫的体积(ml);Δt ：静止放置时间(min)；ΔV:静止放置前后泡沫的体积差值(ml)。

1.3.4 乳化性的测定
蛋白样品溶解于 pH 7.4，0.1 mol·L -1的磷酸盐缓冲溶液中（1mg ·ml -1），取 30 ml 样品加入 10 ml 玉米油于室温下10000r/min 匀质1min 以形成乳化液，匀质后立即从乳化液底部吸取100ml ，用5ml0.1%的SDS （十二烷基磺酸钠）稀释后在500nm 条件下测定吸光值，以此吸光值表示乳化活性[10]。

1.4 数据分析
每组平行试验数为3次，试验结果由3次试验的平均值与其标准差组成，选用SPSS PASW Statistics18.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA)中ANOVA 的Duncan 多重比较对实验结果进行分析，定义p<0.05为差异显著，用Origin Pro.8.0将实验结果绘制成图，图中误差线为标准差[11]。

2. 结果与讨论
2.1蛋清粉凝胶性与凝胶持水性的变化
蛋清粉与葡聚糖在60℃、65%相对湿度下放置0-5天所形成聚合物凝胶强度与凝胶持水性的变化如图1所示，由图可知，随处理时间的延长，蛋清粉的凝胶强度与持水性均呈增长趋势，处理3天蛋清粉的凝胶强度与持水性较处理前显著增加（p＜0.01）：未处理蛋清粉的凝胶强度与持水性分别为809.943 g和68.5%，处理3天后，蛋清粉的凝胶强度增加了46.6%，持水性增加了26.8%。

3天后，蛋清粉的凝胶性与持水性无明显变化（p＞0.05）。

Barbara等人研究表明，蛋清蛋白的凝胶强度与持水性之间存在密切联系：凝胶强度越高，其凝胶持水性越高[12]，本研究结果与Barbara等人的结论一致。

图1. 蛋清粉凝胶性与凝胶持水性的变化
2.2蛋清粉起泡性的变化
蛋清粉与葡聚糖在60℃、65%相对湿度下放置0-5天所形成聚合物起泡力与泡沫稳定性的变化如图2所示，由图可知，随处理时间的延长，蛋清粉的起泡力与泡沫稳定性均呈增长趋势，处理1天后蛋清粉的起泡力略有降低（p＜0.05），这可能是由于这此期间蛋清粉受空气湿度的影响，水分含量增高导致，后续处理过程温度处理使蛋清粉与葡聚糖的聚合物伸展性增强，故处理4天后蛋清粉的起泡力与泡沫稳定性较处理前均显著增加（p＜0.01）：未处理蛋清粉的起泡力与泡沫稳定性分别为67.5%和34.6%，处理4天后，蛋清粉的起泡力增加了17.3%，泡沫稳定性增加了19.9%。

4天以后，蛋清粉与葡聚糖的聚合物的结构基本无变化，所以此后蛋清粉的起泡力与泡沫稳定性亦无明显变化。

图2.蛋清粉起泡性的变化
2.3蛋清粉乳化性的变化
前人研究表明，糖基化反应可使蛋白质的疏水基团暴露，使疏水基团在水-油界面发生变性而溶解于油滴中，亲水的多糖部分溶于水中，从而提高蛋白的乳化性[13-15]。

本研究对蛋清粉与葡聚糖在60℃、65%相对湿度下放置0-5天所形成聚合物的乳化性进行研究，如图3所示，由图可知，随处理时间的延长，蛋清粉的乳化性呈增长趋势，处理4天蛋清粉的乳化性较处理前显著增加（p＜0.01）：未处理蛋清粉的乳化性为0.389，处理4天后，蛋清粉的乳化性增加了297.7%）。

4天后，蛋清粉的凝胶性与持水性无明显变化（p＞0.05）。

图3.蛋清粉乳化活性的变化
3.结论
(1) 蛋清粉与葡聚糖在60℃、65%相对湿度下放置0-5天所形成聚合物的凝胶性、起泡性与乳化性随放置时间的延长逐渐增加，其中凝胶性在前3天的增幅较明显，3天后无明显变化，而起泡性与乳化性在前4天的增幅较明显，4天后无明显变化。

(2) 本研究结果证明，糖基化反应可明显改善蛋清粉的功能性。

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【作者简介】
1胥伟（1985-），男，汉族，博士，主要从事农产品加工与贮藏工
程方向的研究。

Email: xuwei1216@
2#迟玉杰（1963-），女，汉族，博
士生导师，教授，博士生导师，农业部蛋鸡产业技术体系岗位科学家，主要从事食品化学及农产品加工研究。

Email:yjchi323@。