牛乳养分丰裕、因素繁复，不单是一种优质的卵白质源泉，仍是婴幼儿配方奶粉、炼乳、烘焙成品的首要原料。牛乳过敏的发病率活着界限度内迟缓推广，成为食品过敏人群中的隐形杀手，被列为首要的食物安闲题目食品。糖基化润饰是食物加工中一种常见的形式，正在改正食物口感和效用性子方面发扬了首要用意。糖基化也是一种较为有用的消减牛乳致敏性的化学形式，它的反响机理、反响条款和降敏才华仍然成为各界合切的热门。

　　南昌大学 食物科学与资源发掘天下核心试验室的陈欣彤、邱毓、李欣*等人先容乳品工业中常见的糖基化反响及其利弊和糖基化后乳卵白致敏性的改观秩序，总结了避免糖基化反响形成负面影响的形式，为糖基化改性正在牛乳过敏及乳品加工的钻探、开辟和行使方面供应参考。

　　如表1所示，牛乳过敏的免疫学机造平淡能够分为免疫球卵白（Ig）E介导、非IgE介导、IgE和非IgE混杂介导3种，个中60%的牛乳过敏是IgE介导的，重要阐扬为皮肤症状、呼吸体系症状、胃肠道症状和血汗管症状，如荨麻疹、呼吸贫乏、腹痛腹泻和低 血压等。另一方面，IgG、IgM、免疫复合物以致T细胞都能够诱发非IgE介导的迟发性过敏反响，平淡阐扬为进食后数幼时或数天后爆发各式消化道症状，如食品卵白诱导的幼肠结肠炎归纳征，也能够累及皮肤或呼吸道，而针对IgE的合联检测呈阴性。 牛乳过敏还或许是IgE和非IgE混杂介导激励的过敏反响，重要症状包罗特应性皮炎、变应性嗜酸性食管炎和嗜酸性胃肠炎，其特色是胃肠道有充斥或限度性嗜酸粒细胞浸润，常同时伴有边际血的嗜酸粒细胞增加 症。这些过敏反响极大地影响了婴幼儿的养分景况与孕育发育。然而，有钻探呈现70% IgE介导的牛乳过敏患者能够耐受深度烘焙的乳成品，这或许与致敏原卵白与共存的食品组分正在高温加工中的高级机合变更合联。

　　牛乳中已判断出约25 种致敏原卵白，个中β-乳球卵白（β-LG）是最重要的过敏原卵白。局部卵白如α-s1-酪卵白、α-乳白卵白（α-LA）也是诱发机体形成过敏反响的重要过敏原卵白。正在母乳中，乳清卵白占主导位子，而牛乳中的重要卵白为不易消化的酪卵白，若婴幼儿配方奶粉中酪卵白比例过高，则或许导致婴幼儿食欲低落和消化不良等症状。

　　食品中卵白质的糖基化反响基于美拉德反响的第一阶段，也便是Amadori重排进程，是由卵白质侧链的自正在氨基与还原糖类中的终端羰基爆发的非酶促化学反响，此反行使于构修宁静的糖胺或酮胺，并天生不挥发且有出格香味的共价复合物。糖基化反响中央产品较多，终产品机合繁复。齐军茹等竖立了通过美拉德反响造备卵白-多糖复合物的反响道途所示，早期糖基化反响是糖分子与赖氨酸或羟赖氨酸的ε-氨基可逆地造成N-葡萄糖基胺的进程；中期为多糖的还原性终端与卵白质的ε-氨基酸之间的Amadori型衔尾，即席夫碱上电荷与双键重排造成糖-卵白质酮胺维系物，获得对照宁静的糖-卵白产品；末期为醛类和胺类正在低温下凑集天生高分子的类黑精（类黑素），以及一系列美拉德反响的中央体还原酮、醛类及挥发性杂环化合物。糖基化反响速度受功夫、含水量、水分活度、温度、反响物活性、pH值和食物中的金属离子的影响，个中含水量直接影响反响速度，平淡水分质料分数为30%～75%时易爆发反响，当水分活度为0.60～0.85时，反响速度最高，同时，反响速度也跟着pH值的推广和温度的升高而推广。

　　正在优化造备糖基化产品进程时，必要包管反响的速度以包管加工效用，而为使产物得到最佳的加工性，又需餍足适宜的反响过程。比方通过糖基化普及卵白质的乳化性时，需餍足适宜的反响过程以包管足够的接枝度（DG），使得糖与卵白质有用键合，但DG过大时，卵白质反响基团一齐用于与多糖键合，产品会因过于亲水而遗失界面活性。用分别品种和分子质料的糖类润饰后的致敏原卵白，其致敏性和抗体维系才华均有分别水准的变更。晚期的糖基化反响还 会天生糖基化终末产品（AGEs），如羧甲基赖氨酸、羧乙基赖氨酸、吡咯素等，这些AGEs能够与IgE或效应细胞受体维系，激活肥大细胞诱发过敏，而食物基质的构成、底物的含量、pH值、加工办法以及抗氧化剂等都市影响AGEs天生。

　　N- 羧甲基赖氨酸是最具代表性的AGEs化合物，已被声明正在过敏反响中充任过敏表位。

　　糖基化反响举动一种繁复的化学反响，易受各类成分影响，故较难支配反响过程，而正在乳成品加工规模，必要适应的糖基化反响以提拔产物的加工机能，又必要避免太甚的糖基化反响酿成的食品过敏等食物安闲题目。于是必要深化体系地钻探糖基化反响，优化分别过敏原的反响条款，从而消重卵白质的致敏本质。目前常见的评议过敏原卵白致敏性的形式是通过液相色谱或试剂盒领会AGEs的构成，或诈欺竞赛性酶联免疫吸附测定法检测糖基化卵白与晚期糖基化终末产品特异性受体（RAGE）的维系才华。通过这两种形式能够检测乳成品中潜正在的过敏表位、无益化学因素和致敏原对信号通途及免疫体系的激活水准，间接或直接评议过敏原卵白的致敏性。

　　糖基化是乳成品加工中常见的化学反响。通过糖基化反响对牛乳卵白举办改性的形式重要包罗干热打点、湿热打点、超声波打点、脉冲电场打点等。

　　干热糖基化举动一种古代的形式已被广大用于造备卵白质-碳水化合物接枝凑集物，详细形式是将必然比例的卵白质和碳水化合物的混杂编造冻干，并正在受控温度和相对湿度下维系数幼时至数周。Martinez-Alvarenga等钻探阐明，干热糖基化造备条款以温度最为首要，其次分散为相对湿度、功夫、反响物物质的量比，而Cermeño等呈现，卵白质水解水准和卵白质-碳水化合物比例是确定反响的主导成分。

　　因为冷冻干燥本钱高、热打点功夫长，且温度和湿度哀求可控，正在很大水准上阻滞了工业范围的贸易化行使。所认为了缩短干燥功夫，大局部工业分娩会遴选喷雾干燥，即通过对流办法使原料被雾化成微幼的液滴，正在热气氛流或惰性气体（如氮气）中走漏一幼段功夫造成干粉，再进一步诈欺高温境遇举办糖基化反响。

　　湿热打点举动干热打点的代替形式能够缩短加热时长，并省略之前的冷冻干燥设施。该形式基于卵白质和多糖正在水溶液中的密切接触，然后正在受控温度下加热混杂物。这种形式的差错是卵白质正在水溶液中加热更易变性和凑集，且运输本钱更高，但就融解性、乳化性和发泡才华等效用本质而言，湿法加热比干热造备的糖基化产品更拥有上风。正在一项乳清卵白与菊粉糖基化钻探中，湿热打点后的乳清卵白Zeta电位低于干热反响，阐发湿热打点能更好地障蔽卵白质表面电荷，防范卵白质聚重，且湿热打点中，乳清卵白抗氧化性与pH值和温度呈正合联。

　　超声波能够通过高频率（横跨16 kHz）的声波形成能量和片面高压，并正在不匀称的压缩和膨胀中造成气穴。若超声波能量未抵达气泡中的汽相，溶液将敏捷冷凝，凝结的分子互相碰撞，形成进攻波和高压区域。超声打点进程中能够支配的影响成分包罗超声功率（频率、强度）、功夫、周期和温度。与古代形式比拟，超声波打点的最大上风是无需特殊加热，但或许会相应地推广棕色或异味化合物的形成。

　　微波辐照是诈欺电离能打点分别食物的进程，平淡频率限度为300 MHz～300 GHz。因为微波加工可以维系加工产物的养分价格，普及卵白质的消化率，正在食物行业被广大用于干燥、烹妥洽存在。辐射电磁波形成的热量可诱发糖基化反响，且反响进程中样品不易失活。然而，微波辐照打点分歧用于液体编造，若样品含水量丰裕，微波波场分散或许会存正在死角，酿成编造分别职位的反响水准分别，并进一步导致养分牺牲。与古代形式比拟，微波打点后的卵白乳化、发泡机能及消化率也明显提拔。由此可见，微波加热对糖基化产品效用本质的改正更有用，有进一步搜求其效用性及工艺宁静性的须要。

　　糖基化改性除了以上几种重要的打点形式，还能够诈欺脉冲电场、静电纺丝、高压打点和挤压等办法打点样品食品。脉冲电场本事诈欺电压推广碳骨架的内能，减少—OH基团之间的氢键，此形式利于多糖链的解聚领悟和卵白质的张开，它的上风正在于反适功夫更短（毫秒级）、打点更匀称且发烧较少，但其只可行使于电导率低、黏度相对较低的液基样品；而静电纺丝法通过施加高压电场正在液滴之间形成排斥力，消重凑集物溶液的表面张力并敏捷蒸发溶剂，其维系物产率高，干燥功夫短，气流铺帮静电纺丝装备如图2所示。高压本事通过加压使卵白机合张开和改观，煽动糖基化反响，缩短所需的功夫，消重所需温度，使食物的养分价格、色泽、风韵和质地获得更好的掩护。高压打点平淡分为3种形式：高压高温食品、高静水压和动态高压微流态化加工，个中，高压高温形式因为运用了热源，能够独速即造备糖基化产品，而高静水压和动态高压微流态化平淡被用作糖基化反响的预打点形式，能提拔糖基化反响的效用和成效。

　　综上所述，为了支配糖基化反响，有须要行使分别本事和反响动力学举办特殊的钻探，个中首要的一点是要防范糖基化反响进入终反响阶段，由于这会导致无益化合物和杂质的形成。牛乳卵白多数正在70～80 ℃下爆发烧变性，为有主意地改正乳成品的加工性子和支配其致敏性，并有用地保 留产物的养分与风韵，最适合使用超声波食品、微波辐照或静电纺丝举办糖基化（表2）。个中微波辐照兴办相对简陋，易于支配反响过程，对养分物质的保存成效更好，更合用于鲜奶、婴幼儿配方奶粉等产物食品。目前大局部钻探还是多数采用干法糖基化消重食物卵白的致敏性，通过正在较低温度下反响、透析，获得褐变少且纯度高的产品；而幼局部钻探正正在探究超声波糖基化和微波铺帮加热糖基化等更高效节能且活性因素牺牲幼的糖基化形式，但因为反响兴办或本事不可熟等题目，两者都还未竣工大范围量产。故正在大局部食物工业分娩中，还是多数使用兴办简陋、本事成熟且反响速度相对较疾的湿法糖基化。

　　适应的糖基化能够明显改正乳成品的风韵和融解性、热宁静性、乳化性等效用性子，还能够普及某些卵白质的抗氧化性。正在糖基化反响进程中，糖的类型对反响途径和反响产品有彰着的影响，常用的糖包罗乳糖、葡萄糖、低聚异麦芽糖等，其反响水准取决于加入糖单体的开链数目、浓度及pH值。

　　糖类重要与牛乳中的游离氨基酸基团爆发反响，能够使某些颠末热打点的乳成品，如超高温打点的牛奶、奶粉、奶酪等食品形成有吸引力的表观和滋味，正在烘焙产物、含乳酱汁、速溶饮料中也能窥察到这一情景。这些食物经加工后会形成诱人的金黄色至深褐色，激起人们的食欲。而烤面包、爆米花、烘焙咖啡等食物正在蒸煮、焙烤及煎炸进程中经加热而爆发卵白领悟、氧化、重排或降解，会天生拥有出格风韵的食物香气物质，多个钻探阐明，这些香气重要来自糖基化产品，如羟甲基糠醛、麦芽酚、糠醇、糠醛、2-乙酰呋喃等。

　　然而，糖基化反响也是导致食物变质的首要缘由之一。太甚的糖基化反响会给食品带来心酸和焦味，如乳糖和乳卵白之间的糖基化反响会给超高温加工牛奶带来异味；正在奶粉分娩或贮存进程中，即使温度和湿度支配欠妥，也会惹起奶粉色彩和气息的改观，如喷雾干燥的乳清卵白正在加工和贮存阶段会爆发糖基化反响，形成甲酰苏氨酸等物质；加工干酪进程中形成的挥发性因素，如麦芽酚和呋喃酮是奶酪异味的重要缘由。多项钻探阐明，惹起不良气息的重要化合物是2-呋喃甲醛、2-丁酸糠酯、烷基吡嗪和N-乙基-2-甲酰基吡咯等。除此除表，正在加工进程中，乳及乳成品酪卵白终端氨基酸赖氨酸的氨基会与乳糖（或者其他还原糖）天生葡萄糖胺，然后颠末Amadori重排、裂解、脱水等进程天生棕褐色物质如

　　N-羧甲基赖氨酸和N-羧乙基赖氨酸。这类物质是乳品色彩改观的重要缘由，也是导致卵白融解性、起泡性和乳化性消重的缘由，这类褐变是人们不祈望展现的。

　　钻探阐明，通过糖基化反响能够进一步改正卵白质的融解性、热宁静性、凝胶性、发泡才华和成膜性等加工性子，推广其正在食物工业中的价格。

　　同时，糖基化能够改正食物的效用性子如抗氧化机能，越发是对付容易氧化的含脂食物。糖基化产品的抗氧化用意有多种机造食品，包罗螯合金属离子、反对自正在基链和过氧化氢、铲除活性氧等，其抗氧化活性重要与糖基化中央阶段和晚期的反响产品相合。糖基化产品还拥有必然的抗突变用意，钻探显示从酱油、黑啤酒、焦糖、黑蒜平辨别出来的类黑精都拥有很强的抗诱变活性。

　　食物中乳糖和赖氨酸的糖基化产品会消重赖氨酸的消化率和生物利费用，从而变更食物养分价格，这或许是因为乳清卵白的赖氨酸残基与还原糖羰基维系，从而使卵白质中的大宗赖氨酸被管理，于是无法被生物体消化酶解离诈欺。钻探阐明，奶粉中爆发糖基化反响会导致奶粉中维生素和乳卵白牺牲，且牺牲水准与反响转机相合，重要受贮存办法、贮存明间、温度和湿度的影响。正在喷雾干燥进程中，奶粉正在氮气中的褐变反响疾于正在氧气中的褐变反响，且与平常奶粉比拟，婴儿配方奶粉因乳糖含量更高或特殊增加了低聚糖，更容易和乳卵白爆发糖基化反响，故养分牺牲水准更高。风韵奶成品平淡还含有增加的甜味剂，产物正在超高温加热打点后的永久贮存进程中，牛奶卵白质将阅历更多的氨基酸牺牲。其它，糖基化产品还会影响铁、磷和镁等微量元素的生物利费用。

　　糖基化反响也或许形成有毒物质，如丙烯酰胺、杂环胺、呋喃和5-羟甲基糠醛等。这些化合物拥有神经毒性、遗传毒性、致癌性、生殖毒性、肝毒性和免疫毒性，告急影响人类健壮。国际癌症钻探机构将丙烯酰胺和呋喃列为对人类“或许”致癌的物质。分别还原糖形成的糖基化产品的致癌性分别，葡萄糖和半乳糖等还原糖的糖基化产品拥有较高的致癌性，而乳糖和低聚糖等非还原糖的糖基化产品拥有较低的致癌性，这些分歧重要归因于反响机造的分别。此 表，糖基化的反响过程也与致癌性合联。同时，饮食摄入的表源性AGEs或许会正在体内累积，而人体机合中过高的AGEs程度与各类炎症疾病相合，如肾效用衰竭、糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、帕金森病和其他疾病。这些疾病重要通过AGEs与细胞表面受体维系或与体内卵白质交联，变更其机合和效用，煽动氧化应激和炎症的发扬而爆发。钻探结果阐明，食用婴儿配方奶粉幼鼠血浆中的

　　N-羧甲基赖氨酸浓度比食用母乳的幼鼠高46%。于是，支配食物中不须要糖基化反响和反响过程对食物安闲至合首要 。

　　钻探多数以为，糖基化反响能够变更牛乳卵白的免疫性子，重要通过对过敏原卵白机合和理化本质的变更消减卵白的致敏性食品。

　　免疫反响的根蒂即是抗原与抗体的互相识别，而糖基化润饰卵白即是顽抗原的加工润饰。通过糖基化反响，糖链能够齐全或局部地笼盖住卵白表面的识别位点，阻断抗原抗体之间的识别过程。糖基化反响还能够通过卵白质高级机合和物理本质的改观消重其致敏性。

　　固然糖基化润饰对卵白的致敏性影响并没有庄重的秩序性，但还是有钻探从单个致敏原卵白开拔，钻探了分别糖类对致敏性的影响和分别反响条款下致敏性的改观秩序，即过敏原表位的反对水准大于新抗原表位天生时，过敏原致敏性削弱；而过敏原表位的反对水准幼于新抗原表位天生时，过敏原致敏性会相应地加强 。

　　归纳昔人局部钻探成就所述，幼分子质料的低聚糖最适宜润饰致敏原卵白，其形成的无益副产品比诈欺单糖润饰明更少，且比诈欺单糖或高分子质料聚糖润饰的卵白致敏性更低。

　　免疫体系能够掩护机体免受病原体浸染，推广机体走漏于抗原时的耐受性，免疫效用繁芜与过敏性疾病息息合联。AGEs举动抗原，它的受体正在单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞和脂肪细胞等多种细胞中表达，迄今为止，仍然判断出几种AGEs受体，包罗RAGE、寡糖挪动酶复合卵白48、80K-H卵白和半乳糖固结素-3等。

　　糖基化卵白通过与RAGE维系食品，不单能掌握抗原呈递细胞（APC）对过敏原的摄取，还能够激活核因子κB（NF-κB）细胞通途，加强促炎细胞因子调整受体的敏锐性，并诱导下游细胞信号传导。钻探阐明，将糖基化的蛋白卵白与树突状细胞（DC）共提拔，呈现天生的AGEs加强了特异性CD4 T细胞的活化和成熟DC细胞的摄取率，且共提拔物中IL-6的形成量推广，阐发食品过敏原的糖基化反响正在T细胞免疫中最先要用意。

　　上述证据阐明，固然适应的糖基化反响能够分别水准地消重卵白的致敏性，但太甚糖基化形成的AGEs也能够通过与RAGE、半乳糖固结素-3、CD36和A型清道夫受体的维系，煽动APC顽抗原的递呈、T细胞的活化和向Th2对象的倾斜，从而变更免疫细胞的效用，最终导致牛乳卵白致敏性的加强。

　　牛乳是人类性命早期最易接触到的过敏食品，牛乳过敏发病率活着界限度内迟缓伸长，是国际上一个亟待处分的大多卫生题目。而正在液态奶或烘焙乳成品的热杀菌、真空浓缩、喷雾干燥或进一步高温焙烤打点中，牛乳中的乳糖或特殊增加的糖类都或许与牛乳卵白爆发糖基化反响。固然糖基化反响已被证据是能有用改正乳成品加工本质、消重卵白致敏性的改性本事，但太甚的糖基化反响也会推广卵白致敏性，故正在乳成品加工规模，必要适应的糖基化反响以提拔产物的加工机能，又必要避免太甚的糖基化反响酿成的食物安闲题目。因为糖基化反响设施繁复且反响过程较难支配，于是优化乳成品加工的条款正在消重牛乳卵白致敏性方面有宏大钻探事理。通过消重反响温度、缩短反适功夫或裁减含水量，或遵照产物本质，开辟超声波、微波辐照等利于支配反响过程的新型糖基化工艺，可以裁减反响副产品的天生，从而最大水准消重卵白质的致敏性。

　　跟着科学界的不懈勤恳，繁复糖基化卵白的判断、本质钻探和定向合成都得到了明显的成果，低致敏性糖肽的计划和大宗定向合成不再是空思，这也为进一步的钻探与行使供应了更多便当。此后能够通过对效用本质良好的低致敏性糖基化卵白举办挑选、判断并大宗定向合成，为低敏乳成品的加工、开辟和行使供应参考战略与数据维持。

　　本文《糖基化对乳成品加工机能及致敏性影响的钻探转机》源泉于《食物科学》2023年44卷23期383-393页. 作家：陈欣彤，邱毓，杨若婷，高金燕，李欣，陈红兵. DOI:10.7506/spkx1209-102. 点击下方阅读原文即可查看作品合联消息。

　　熟练编纂：李雄；负担编纂：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片源泉于作品原文及摄图网

　　为进一步煽动他日食物科学的发扬，整个践行“大食品观”的指引思思，一连提拔食物科技立异和政策安闲。由北京食物科学钻探院、中国肉类食物归纳钻探中央及中国食物杂志社《食物科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食物与健壮学院、北京共同大学生物化学工程学院、西华大学食物与生物工程学院、大连民族大学性命科学学院、齐齐哈尔大学食物与生物工程学院、河北科技大学食物与生物学院协同主办， 登赫（上海）性命科学有限公司、北京盈盛恒泰科技有限负担公司、古井集团、嘉必优生物本事（武汉）股份有限公司、北京三元食物股份有限公司赞帮 的“第一届大食品观·他日食物科技立异国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 正在 中国 北京 召开。

　　为普及我国食物养分与安闲科技自决立异和食物科技家产维持才华，饱励食物家产升级，帮力‘健壮中国’政策，北京食物科学钻探院、中国食物杂志社将与湖北省食物科学本事学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物钻探所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品德调控湖北省核心试验室、武汉食物化妆品磨练所、国度商场囚禁核心试验室（食用油质料与安闲）、境遇食物学教化部核心试验室协同举办“第五届食物科学与人类健壮国际研讨会”。聚会功夫： 2024年 8月 3—4 日 ，聚会位置： 中国 湖北 武汉 。

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