《Food Research International》：Proteomics and HS-GC-IMS revealing the variations and correlations of proteins and volatile organic compounds in spray-dried and freeze-dried donkey milk powders
编辑推荐：
•蛋白质组学揭示了干燥处理引起的驴奶粉蛋白变化。•冷冻干燥比喷雾干燥更好地保留了免疫相关蛋白。•喷雾干燥促进了醛类和酮类的形成，而冷冻干燥则保留了酯类。•蛋白质丰度与相对比例和挥发性有机化合物（VOCs）谱相关。•关键VOCs与β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的丰度相关。引言驴奶因
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蛋白质组学揭示了干燥处理引起的驴奶粉蛋白变化。
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冷冻干燥比喷雾干燥更好地保留了免疫相关蛋白。
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喷雾干燥促进了醛类和酮类的形成，而冷冻干燥则保留了酯类。
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蛋白质丰度与相对比例和挥发性有机化合物（VOCs）谱相关。
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关键VOCs与β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的丰度相关。
引言
驴奶因其独特的营养组成和潜在的健康特性而受到越来越多的关注（Criscione等，2009；Murgia等，2016）。在中国和地中海国家，驴奶是传统饮品（Luo等，2019；Xie等，2025）。与牛、羊和骆驼奶相比，驴奶的特点是酪蛋白含量较低、酪蛋白与乳清蛋白比值较低、脂肪含量较低，以及生物活性蛋白含量较高，特别是溶菌酶，从而赋予了不同的物理化学和功能特性（表1）。此外，驴奶与母乳表现出更高的相似性，被认为是乳清蛋白过敏婴儿最有前景的低致敏替代品之一（Tedeschi等，2023；Zhang等，2022）。驴奶中的乳清蛋白具有抗菌和生物活性特性，可能有助于肠道健康和早期生命发展（Martini等，2019；Tidona等，2011）。
尽管具有营养价值，驴奶极易腐败变质，这限制了其保质期和大规模利用。因此，喷雾干燥和冷冻干燥是延长保质期并便于运输驴奶的主要工业策略（Nayak等，2022）。然而，这些脱水过程不可避免地会影响奶粉的物理化学性质、蛋白质结构和风味特性（Pan等，2019）。先前的研究主要关注干燥过程对主要乳清蛋白如α-乳白蛋白（LA）、β-乳球蛋白（LG）和溶菌酶的影响（Vincenzetti等，2018；Ozturkoglu-Budak，2018）。虽然已研究了干燥对驴奶中几种主要乳清蛋白的影响，但关于许多其他生物活性蛋白的信息仍然有限。如表2所示，对牛、羊和骆驼奶粉的研究表明，干燥处理不仅会影响主要乳清蛋白，还会影响参与免疫调节和抗菌活性的一系列生物活性蛋白。这些发现为理解干燥过程中驴奶中生物活性蛋白的潜在行为提供了有价值的参考，并凸显了进一步研究的必要性。蛋白质组学已成为理解蛋白质化学与食品质量之间分子相互作用的有力工具（Wu等，2024）。然而，驴奶的蛋白质组学研究大多集中在蛋白质组成而非加工过程中的动态变化（Cunsolo, Saletti, Muccilli and Foti, 2007, Cunsolo等，2017；Zhang等，2019；Li, Cheng等，2020）。
干燥过程也会影响奶粉的香气特征。新鲜驴奶通常具有令人愉悦的甜润奶油香气，无持久回味（Malissiova等，2016）。然而，这种感官特征对加工条件高度敏感。热暴露和脱水可以通过美拉德反应、脂质氧化和蛋白质降解重塑挥发性有机化合物（VOCs），导致特征风味属性的形成（Dang等，2015；Yang等，2016）。据报道，喷雾干燥会增加酮类、醛类和芳香烃的含量，这些物质在新鲜或冷冻干燥驴奶粉中不存在或仅微量存在（Vincenzetti等，2018）。
蛋白质与VOCs之间的相互作用可能进一步影响风味特性，导致感官属性失衡或产生不愉快的气味，正如在乳清和豆制品中所报道的（Kühn等，2006）。蛋白质可以通过包封和吸附（Fu等，2020；Ghasemi等，2018），通过非共价相互作用（疏水作用、亲水作用、静电作用和范德华力）以及共价反应（Alam等，2025；Snel等，2023）来降低香气化合物的挥发性。此外，蛋白质降解产物可能作为风味形成的关键前体（Fu等，2020）。例如，LG已被证明可以影响VOCs的保留或释放（Van Ruth & Villeneuve, 2002）。加工过程中蛋白质变化与VOCs谱之间的相关性已在米饭、羊肉和鱼糜凝胶中进行了探索（Wu等，2024；Yang等，2024；Zhang, Jiang等，2025）。对牛奶的先前研究也表明，热诱导的蛋白质聚集和降解可以影响加工过程中挥发性化合物的释放。然而，关于干燥引起的蛋白质组变化如何影响驴奶中风味形成的类似研究仍然有限。
因此，鉴于驴奶的独特组成，以及与其他奶类相比，对其蛋白质组和挥发性特征受干燥影响的有限了解，需要进一步调查。本研究将蛋白质组学与顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）相结合，全面研究了喷雾干燥和冷冻干燥过程中驴奶中蛋白质与VOCs之间的相关性。此外，还系统地评估了驴奶粉的物理化学和微观结构特性。本工作为优化驴奶粉加工提供了新的见解，使新鲜驴奶的营养和感官特性得到更好的保存。
分节摘要
化学品与试剂
从健康哺乳期德州驴身上采集了新鲜驴奶（8 L），位于中国内蒙古兴和县小毛驴养殖场。为最大程度减少个体差异并提高样本代表性，将多只动物采集的奶立即合并。混合的奶样迅速冷却，在冷藏条件下（4 °C）保存，并在6小时内运至实验室进行后续分析。LA和LG标准品（> 99.9%）、二硫苏糖醇（DTT）、尿素，
驴奶粉的颜色分析
驴奶粉的L*值显著高于RDM（p < 0.05），表明干燥后亮度增加。此外，SDM的a*值显著高于RDM和FDM（p < 0.05），表明更倾向于红色。正的b*值表示黄色（Cheng等，2019），FDM的b*值显著高于RDM和SDM（p < 0.05）。FDM呈黄色外观，而SDM呈乳白色，这与……一致
结论
本研究调查了喷雾干燥和冷冻干燥对驴奶粉的物理化学性质、微观结构、蛋白质组和挥发性有机化合物（VOCs）的影响。SDM和FDM在粒径、β-折叠含量和微观结构方面表现出显著差异。蛋白质组学分析表明，两种干燥方法均能影响驴奶中的蛋白质相互作用。与……相比，FDM保留了更高水平的免疫相关蛋白，参与补体和凝血级联途径
动物研究的伦理声明
所有奶样均来自动物。所有奶样均按照动物伦理处理指南进行采集。奶样由中国内蒙古乌兰察布市兴和县的合作养殖场提供。本研究未涉及直接对动物进行实验，也未仅仅为了本研究目的而改变其标准管理实践。在整个采样过程中，动物福利得到了优先考虑。
作者贡献声明（CRediT）
陈宝蓉：撰写——初稿、软件、方法论、调查、形式化分析。徐金玉：形式化分析、数据整理。Sonintsetseg Delgerkhangai：撰写——审阅与编辑。王云娜：可视化、形式化分析。吕加平：资金获取、概念化。王贝：调查、形式化分析。王晓丹：可视化、软件。庞小阳：监督、资源。张树文：撰写——审阅与编辑、验证、概念化。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文所报告的工作。
致谢
中央引导地方科技发展专项资金（YDZX2024111），新疆团队式帮扶项目，中国农业科研体系——国家奶业产业与科技体系（CARS-36）。
陈宝蓉|徐金玉|Sonintsetseg Delgerkhangai|王云娜|吕加平|王贝|王晓丹|庞小阳|张树文
