乳糖含量對乳清分離蛋白儲藏過程老化及影響機制的研究.pdf

1、乳清分離蛋白（Whey Protein Isolate，WPI）由于其優(yōu)越的功能性以及較高的營養(yǎng)價值而成為食品加工業(yè)中廣泛應用的原材料。作為高附加值的乳清蛋白產(chǎn)品，WPI在全球貿易市場的產(chǎn)品中占據(jù)了不可忽視的運輸量，因其蛋白質含量可高達90％，乳清蛋白熱敏感性又較高，國際運輸及中轉時的儲藏條件可能會引起乳粉老化現(xiàn)象的產(chǎn)生，導致乳粉使用價值的降低。考慮到乳粉品質的下降與儲藏條件以及乳粉組成密切相關，為了控制乳粉的老化，本研究采用超膜滲濾法

2、將WPI的乳糖含量降低至0.26%（w/w），并結合其儲藏條件，通過觀察分析儲藏期間WPI功能性質和結構性質的退化進而深入到探究其分子結構層面的老化機理，同時對比研究正常乳糖含量的WPI（1.56%，w/w)來探討降低乳糖含量對控制WPI老化、延長乳粉貨架期的價值意義。
　　為了獲得完整的老化反應進程，兩種WPI經(jīng)過40℃下儲藏4周、12周，60℃下儲藏1周、2周、4周、8周后進行提取樣品與研究分析，以4℃低溫儲藏的乳粉作為對照。

3、儲藏過程中WPI乳粉的老化現(xiàn)象很大程度上是由美拉德反應引起的，尤其在60℃的高溫儲藏條件下，普通WPI的褐變系數(shù)（Brownness Index）可增長至106.6。然而，去乳糖WPI在相同儲藏條件下褐變系數(shù)僅增長至60.1，乳糖含量1.3%的降低卻大大限制了WPI美拉德的反應限度。同時，對pH調至5.8的兩種WPI溶液進行80℃下的熱處理，發(fā)現(xiàn)其隨著儲藏程度的加深，兩種WPI熱凝膠功能性質均出現(xiàn)降低，但是去乳糖后的WPI其熱凝膠性降低

4、的程度明顯較少。
　　通過LC-MS測得兩種WPI在40℃儲藏過程中，普通WPI乳糖糖基化（Lactolysation）程度遠高于去乳糖WPI，前者的乳清蛋白4周即達到完全變性，12周可檢測到7分子乳糖的修飾蛋白，而去乳糖WPI直至12周仍有部分天然蛋白存在。這些變性后的蛋白質尤其是β-乳球蛋白，受熱后易出現(xiàn)空間結構去折疊的而展開，引起蛋白質聚合。在60℃高溫儲藏下WPI蛋白交聯(lián)而產(chǎn)生聚合的現(xiàn)象（Polymerization）更為

5、加劇，普通WPI在儲藏1周后出現(xiàn)了通過疏水相互作用，氫鍵，二硫鍵等作用形成的蛋白質聚合體，在其儲藏2周后即轉化成為其他共價鍵形成的不溶高聚物，可能是由于美拉德反應的后期產(chǎn)物與蛋白聚合體進一步深度結合而生成了新物質。而去乳糖WPI中產(chǎn)生的蛋白聚合體經(jīng)60℃儲藏后直至第8周仍保持可溶性。在此期間，蛋白質的空間二級結構也通過FTIR聯(lián)合化學計量學方法PCA，CD等方法分析出其在老化進程中部分α-螺旋的二級結構發(fā)生了向β-折疊的轉換。而乳糖含量