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【瑞士步琦】【巴爺爺?shù)牟┛汀繃婌F干燥和冷凍干燥技術(shù)在蛋白多肽領(lǐng)域的應(yīng)用

【瑞士步琦】【巴爺爺?shù)牟┛汀繃婌F干燥和冷凍干燥技術(shù)在蛋白多肽領(lǐng)域的應(yīng)用
步琦  2024-06-04  |  閱讀:675

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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


Bart 的第 100 篇博客文章!在這個很有紀念意義的時間點,Bart 繼續(xù)對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《當你制定蛋白質(zhì)和多肽配方時,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 給我們帶來哪些應(yīng)用干貨吧!


親愛的讀者們,我簡直不敢相信,但我正坐下來寫博客的第 100 篇文章!我們在這里涵蓋了色譜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),冷凍干燥和噴霧干燥的主題,我希望我們在接下來的 100 篇文章中繼續(xù)這樣做。


由于這是一個有點特別(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),我認為把這篇文章專門獻給我們的新成員:噴霧干燥

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的營養(yǎng)和功能益處而越來越受歡迎。然而,這些蛋白成分及其酶解產(chǎn)物在加工處理中可能會碰到問題,特別是在干燥過程中,因為這一步有可能會導致蛋白質(zhì)變性和肽聚合。 


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)生低水分含量的細顆粒

水通過升華在低壓環(huán)境中以冰凍狀態(tài)被去除 

優(yōu)勢

  • 快速 

  • 簡單 

  • 制備定制尺寸的顆粒 

  • 包埋成分以保護其免受環(huán)境影響的可能性 

  • 相對便宜 

有助于保持多肽的物理化學和生物活性的穩(wěn)定性

技術(shù)限制

  • 可能導致關(guān)鍵活性物質(zhì)損失 

  • 可能導致原料中存在的營養(yǎng)價值成分損失 

  • 會破壞熱敏性蛋白 

  • 在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性 

  • 相對來說成本更高 

  • 實驗過程漫長 

  • 需要較少的監(jiān)督和管理 

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,上面提到的文獻中, 


研究者使用肽組學和機械學習技術(shù)來觀察植物蛋白水解物的干燥方法是否會影響肽譜和隨后的預(yù)測功能。 


研究者想要研究冷凍干燥和噴霧干燥技術(shù)不僅對樣品的物理特性和蛋白質(zhì)含量有影響,而且還會對肽含量產(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。 


他們確實指出了他們在自己的研究和現(xiàn)有的科學工作中注意到的不同點,關(guān)于冷凍干燥和噴霧干燥對制劑的幾個影響差異,包括:


影響差異

  • 噴霧干燥樣品顏色稍深 

  • 部分報道稱噴霧干燥中隨著干燥溫度升高熱誘導蛋白質(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(如先前報道的那樣,Lys 在噴霧干燥過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、分子量更高、帶更多正電荷的肽(可能會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電荷略少,為0.24,這與多肽長度、分子量和物理特性的增加相關(guān),可能導致與凍干粉末相關(guān)的溶解度降低 

  • 當使用生物信息學方法時,預(yù)測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,噴霧干燥和冷凍干燥的抗炎生物活性相當 


以上就是冷凍干燥和噴霧干燥一個很好的對比,主要重點針對生物活性成分多肽成分。 


下次見! 



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