营养学作业——乳清蛋白及其凝胶性研究

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乳清蛋白低酰基结冷胶复合凝胶的凝胶特性研究开题报告

乳清蛋白低酰基结冷胶复合凝胶的凝胶特性研究开题报告

乳清蛋白低酰基结冷胶复合凝胶的凝胶特性研究开题报告一、研究背景及意义乳清蛋白是一种高价值的蛋白质来源,具有良好的营养价值和功能性质,被广泛应用于食品、化妆品和医药等领域。

同时,乳清蛋白也是一种天然的凝胶剂,可以与其他成分形成凝胶。

低酰基结冷胶是一种新型生物胶,其具有良好的可控性和生物相容性,在组织工程等领域有广泛的应用前景。

然而,低酰基结冷胶本身的机械性能较差,需要与其他材料复合以提高其力学性能。

因此,研究乳清蛋白和低酰基结冷胶的复合凝胶特性,可以拓宽乳清蛋白的应用领域,同时也可以改善低酰基结冷胶的力学性能,提高其应用的可靠性。

二、研究内容和方案1. 研究低酰基结冷胶与乳清蛋白的复合凝胶的制备方法,优化比例及工艺条件,获得最佳的凝胶性能。

2. 对复合凝胶的理化性质进行分析,并比较单独使用低酰基结冷胶和乳清蛋白的凝胶性能,探究复合对凝胶性能的影响。

3. 探究复合凝胶的力学性能、水合性能、结构特征等方面的差异,并对其在医药和食品领域的应用前景进行分析。

4. 通过对复合凝胶的制备工艺、理化性质和应用前景的研究,为相关领域的工程应用提供科学依据。

三、研究计划及预期成果1. 第一年:(1) 收集和整理乳清蛋白和低酰基结冷胶复合凝胶相关的文献资料,理解乳清蛋白和低酰基结冷胶的特性,明确研究重点。

(2) 设计不同比例的乳清蛋白和低酰基结冷胶的复合凝胶制备方法,并对制备工艺进行优化。

(3) 对复合凝胶的基本理化性质进行研究,并比较单独使用低酰基结冷胶和乳清蛋白的凝胶性能。

2. 第二年:(1) 探索复合凝胶的力学性能、水合性能、结构特征等方面的差异。

(2) 对复合凝胶在医药和食品领域的应用前景进行分析,并寻求具体的应用途径。

3. 第三年:(1) 对复合凝胶的制备工艺、理化性质和应用前景进行总结和归纳。

(2) 发表研究论文1篇,并参加相关学术会议。

预期成果:获得复合凝胶的制备方法和最佳配比,揭示与复合凝胶性能相关的机理,为乳清蛋白和低酰基结冷胶的应用提供科学依据。

乳清蛋白凝胶条件的研究

乳清蛋白凝胶条件的研究
d sic ie a e e au e o ol a o t1 n Th p i l itn tv ttmp r t r fb i, b u 9 mi . e o tma f rg ltn fr ain we er s e t ey 53 a d pH eai o o m t r e p ci l . n o v 83 a cd t n l ae c n e g ltr e hie n e oo e H r we . n ih rI 8r s e — . ta ii a d ak ls e c , e n d s v ra dr dc lrwh n p we el r12 a d hg e 2. e p c y u o t ey Th mefrg ltnfr ain wa e u e o6ri ya dto f n i l . et eai o v i o m to sr d c dt nb d i n o i . a i Ca o
钙 离子的添加可使 乳清蛋 白形成凝胶所 需时间减 少到 6r n i。 a 关键词 : 乳清蛋 白; 凝胶化 ; 热处理 ; 浓度
THE TUDY S ON GELA’ C0 DI 0 S0 W H a— i gL i g lnLUQ n seg R NX a—u N og L i xa , I a -a , I i—hn , E i ri o n X n o ( o ee f ieh ooyad od c ne Taj n esy f o ec ,i j 0 14 C ia C l g o cn l o i c, in n i rt o mm reTa i 3 0 3 , hn ) l oB t g nF Se i U v i C nn
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乳清蛋白的高温加工与功能性改造研究

乳清蛋白的高温加工与功能性改造研究

乳清蛋白的高温加工与功能性改造研究乳清蛋白是一种由乳制品生产过程中副产的蛋白质。

它不仅具有高营养价值,而且在功能性方面也有着广泛的应用前景。

然而,乳清蛋白在高温条件下容易发生变性和凝聚,影响其功能性。

因此,乳清蛋白的高温加工与功能性改造成为了研究的热点。

乳清蛋白的高温加工主要包括热变性和酸变性两种方式。

热变性是将乳清蛋白暴露在高温环境下,使其分子发生结构变化,导致蛋白质的溶解性、胶凝性等性质发生改变。

而酸变性是在高温条件下,加入酸性物质使乳清蛋白失去原有的结构,形成凝胶状态。

乳清蛋白的高温加工可以改变其溶解性和胶凝性。

研究表明,乳清蛋白的溶解性随着加热温度和时间的增加而降低。

一方面,高温使蛋白质分子发生部分解离,形成凝胶;另一方面,高温也会导致蛋白质分子发生聚集和结合,降低其溶解性。

因此,高温加工可以使乳清蛋白转变为胶体状态,具有较好的胶凝性。

这一特性使得乳清蛋白在食品工业中的应用得到了广泛关注。

除了胶凝性,乳清蛋白的高温加工还可以改变其功能性。

研究表明,热变性可以使乳清蛋白的水合能力增加,从而增强其保水性。

这一特性使得乳清蛋白在食品加工中可以作为保湿剂、增稠剂等添加剂。

另外,高温加工还可以改善乳清蛋白的酶解性能。

热变性可以使乳清蛋白的酶解位点易于受到酶的作用,从而提高其酶解效果。

这对于乳清蛋白的利用和开发具有重要意义。

除了高温加工,功能性改造也是乳清蛋白研究的一个重要方向。

功能性改造主要通过改变乳清蛋白的结构和性质,进一步提高其功能性。

例如,通过酶解、糖基化、醇化等方法,可以改变乳清蛋白的溶解性、稳定性、抗氧化性等性质。

这些改造方法可以使乳清蛋白在食品工业、医药工业等领域有更广泛的应用前景。

在乳清蛋白高温加工和功能性改造的研究过程中,还存在一些挑战和难题。

一方面,高温加工会使乳清蛋白的溶解性降低,这对于其在食品工业中的应用造成了一定的限制。

另一方面,功能性改造的方法较为繁琐,需要考虑多个因素的影响,如酶的选择、反应条件的优化等。

乳清蛋白在临床营养中的应用

乳清蛋白在临床营养中的应用

乳清蛋白在临床营养中的应用乳清蛋白是存在于牛乳乳清中的一种蛋白质,具有数量充足、种类齐全的人体必需氨基酸,具有丰富的营养价值,是保持肌肉组织、机体肠道健康以及抗氧化和补充体内的谷胱甘肽数量等作用。

乳清蛋白中还包括a-乳白蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白、血清白蛋白、乳过氧物酶以及乳铁传递蛋白等多种生物活性蛋白。

上述物质组成了一种机体非特异性防御屏障,能够有效发挥抗病毒、抗菌以及免疫调节等作用。

标签:乳清蛋白;临床营养学;应用分析在营养学中,乳清蛋白被称为蛋白之王,其为人乳蛋白的主要组成,其中含有大量人体必需的氨基酸。

而且具有氨基酸配比恰当,纯度高,容易被人体消化吸收等特点,内部含有大量具有生物活性的多肽和蛋白质,例如乳白蛋白、乳球蛋白、乳铁蛋白、免疫球蛋白以及多肽等[1]。

这些多肽和蛋白质具有很多优点,能够很好的提升患者营养状态,也是临床用于管喂饮食优质蛋白质的最佳来源。

1乳清蛋白的分类和组成蛋白质依据其化学溶解度和组成分为三种类型:单纯蛋白质、衍生蛋白质以及结合蛋白质。

单纯蛋白质中仅仅含有氨基酸,例如清蛋白,其为一种分子量很低的蛋白质,能够在中性无盐的水中溶解,另外还有乳清蛋白、蛋清蛋白、牛乳中的乳清蛋白、血清蛋白、麦谷蛋白以及豆白蛋白等。

乳清蛋白具有黏着性以及容易形成凝胶的情况。

环境条件会直接影响乳清蛋白微观结果和凝胶特性。

牛乳中酪蛋白约为80%,而15%为乳清蛋白[2]。

对其中的乳清蛋白成分进行分析,其中48%为β-乳球蛋白,19%为a-乳白蛋白,20%为蛋白酶一胨,8%为免疫球蛋白及5%为血清白蛋白,每种蛋白都具有其独特的生物活性。

现今,约有超过35中的乳清衍生物用于饲料、食品、化妆品以及医药行业中,虽然乳类营养素种类不同,但是基本结构类似。

2乳清蛋白临床功用2.1提升和维持机体免疫力很多研究得出免疫机能受到营养状态的影响。

乳清蛋白提升还原型谷胱甘肽水平,提升和维持免疫力。

谷胱甘肽为免疫系统所需的一种抗氧化剂,疾病会引起水平降低。

乳清蛋白凝胶条件的研究

乳清蛋白凝胶条件的研究
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71 .0、 83 、 83 、 9.2 1 .0 1 .9 1 .8 .3 .9 4 、 03 、 12 、 20 、
如果乳清蛋白浓度大于01 3 / ,蛋白浓度的继 .3 gmL 续增加对凝胶形成时间影响不大,在1 mi n 9 左右。因 此乳清蛋白形成凝胶的基本条件为:乳清蛋 白浓度
013 / , .3 gmL 加热温度温度高于 ( 54 ℃。 8 2) -
2 2 p 对 乳 清 蛋 白凝 胶 形 成 的影 响 . H
胶形成 的影 响。
N CI a ,加入5 的蒸馏水 ,在 ( 8 2) mL 8 ± ℃恒温水
21浓度 、温度对乳清蛋白凝胶形成的影响
表1 是乳清蛋白浓度和加热温度对乳清蛋白凝胶形成的影响。
表 1浓度 和 温度 对乳 可知,随着乳清蛋白浓度增加 , 凝胶形成
表2 为不同p 对乳清蛋白 H 凝胶形成的影响。 由表2 可知 ,当乳清蛋白浓度为02gmL . / 时,
在 8 ℃ 加 热 温 度 下 , p 在 41 ~ .4 间 和 8 H .8 61 之 83 - .2 间能形成 凝胶 ,在p 为53- .3 94 之 H .B形成 凝 J
3 J IAD I 0 7 1 N AR 2 0 CH Y
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3 mi 嫡0 n 观察不同p 对凝胶形成的影响。 0 n mi, H
1 2 3不同盐对乳清蛋白凝胶形成 的影响 .. ( ) 1 准确称取6 份乳清蛋白13 置于试管中, .g
分 别加 入0 .2、0.4 、00 0 、0.6 0 、0.8 . g 0 、0 1 的 0

乳清蛋白-β-葡聚糖美拉德产物热凝胶流变性的研究

乳清蛋白-β-葡聚糖美拉德产物热凝胶流变性的研究

乳清蛋白-β-葡聚糖美拉德产物热凝胶流变性的研究许晶1,齐宝坤2,赵青山1,金花1,张晓松1,江连洲2(1.东北农业大学理学院,黑龙江哈尔滨 150030)(2.东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)摘要:蛋白质与多糖通过美拉德反应形成的复合物具有很好的乳化性,然而关于蛋白质/多糖美拉德产物在凝胶体系中应用的研究很少。

本研究采用干热法将乳清分离蛋白(WPI)与不同分子量(20~210 ku)的大麦β-葡聚糖(BGL)制备成WPI-BGL美拉德产物,通过分光光度计测定褐变强度,利用荧光光谱分析结构,并探讨美拉德反应对WPI-BGL热凝胶流变性的影响。

结果表明:WPI-BGL20的褐变强度最大,WPI-BGL的荧光强度都低于WPI,WPI与BGL发生美拉德反应使体系的结构发生很大改变。

离子强度对WPI-BGL凝胶流变性有一定影响,WPI与BGL发生美拉德反应会降低WPI的凝胶G′,原因可能是在WPI-BGL体系中蛋白质分子间二硫键的形成和疏水相互作用受到了抑制,导致WPI-BGL凝胶的弱化。

随着BGL分子量的减小,WPI-BGL的凝胶G′逐渐降低,这表明美拉德反应进程越大,形成的凝胶越弱。

关键词:乳清蛋白;β-葡聚糖;美拉德产物;热凝胶;流变性文章篇号:1673-9078(2016)1-111-115 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.1.018 Rheological Properties of Thermal Gels Prepared from WheyProtein-β-glucan Maillard ProductsXU Jing1, QI Bao-kun2, ZHAO Qing-shan1, JIN Hua1, ZHANG Xiao-song1, JIANG Lian-zhou2(1.College of Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)(2.College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)Abstract: Protein/polysaccharide conjugates obtained by Maillard reaction (MR) have good emulsifying properties. However, only few reports are available on the use of MR protein/polysaccharide gel systems. Whey protein isolate (WPI) and barley β-glucan (BGL) with different molecular weights (20~210 ku) were used to prepare WPI-BGL Maillard products by dry heat processing in this study. Browning intensity was measured by spectrophotometry, the structure was analyzed by fluorescence spectra, and the effect of MR on the rheological properties of WPI-BGL thermal gel was explored. The results showed that the browning intensity was highest for WPI-BGL20, the ionic strength affected the rheological properties of WPI-BGL gel, the fluorescence intensity of WPI-BGL samples was lower than that of WPI, and the MR between WPI and BGL resulted in a significant change in structure and a decrease in gel storage modulus (G'). This was possibly due to the suppression of disulfide bond formation between protein molecules and hydrophobic interactions in WPI-BGL systems, leading to weakening of the WPI-BGL gel. G' of the WPI-BGL gel reduced gradually with a decrease in BGL molecular weight, indicating that a greater extent of MR results in a weaker conjugate gel.Key words: whey protein; β-glucans; Maillard products; thermal gels; rheological property蛋白质由于具有乳化性、发泡性、凝胶性和溶解性等功能特性被广泛应用于食品工业中。

乳清蛋白与凝胶化条件对鱼糜凝胶特性的影响

乳清蛋白与凝胶化条件对鱼糜凝胶特性的影响
℃ 6 n 0mi。在 4 0℃和 5 0℃凝胶化 6 i 0m n的条件下 , 添加 的 WP C在总蛋 白中的蛋 白比例 为 5 和 1% 时能 % O 够使 白姑鱼 鱼糜 凝胶 特性增强 , 并能保持 和改善凝胶的弹性 , 制 5 抑 0℃ 下的凝胶 劣化现 象。但在 3 0℃凝胶
化 6 i 条 件 下 , C 的 添 加 反 而会 降低 鱼 糜 的 凝 胶 特 性 与 弹 性 。 添 加 1 % 的 WP 能 够 显 著 ( 0mn的 WP 0 C P< 0 0 ) 高 白姑 鱼 鱼 糜 凝 胶 的 白度 。 .5 提
2 结 果 与 分 析
2 1 凝胶化 条件 对 白姑鱼 鱼糜 凝胶特 性 的影 响 .
凝 胶特 性 主要通 过破 断力 、 陷度及 凝胶 强 凹

O 3 o ∞ ∞ 10 2
凝胶他时朗/ i a rn
图 1 凝胶 化温 度与 时 间对 白姑鱼 鱼糜凝 胶破 断 力 ( ) 凹陷度 ( ) 凝胶 强度 ( ) a、 b和 C 的影 响
式中 : 明度 L 为黑 暗色 ( ) 0 到明亮 色 ( 0 ) a 10 ; 为
红 色 (0 到绿 色 (一 0 ; 为 黄 色 (0) 蓝 色 6) 6)b 6 到
(一 0 。 6 )
白度测 定试 验 中 , 鱼糜 凝胶 化 的条 件 为 4 0℃
6 n。 0 mi
降, 在凝胶 化 时 间 为 6 i 0rn时达 到 最 大 , 时 鱼 a 此 糜 的破 断力 、 陷度 和 凝胶 强度 分别 为 7 5 8g 凹 7 . 、
123 数 据 处理 与分析 ..
晰蛐 糯
蜘蛳 糊埘 。
每个试样 重复不少 于 4次 , 方差分析及 多重 比 较采用 S S8 2和 E cl 0 7软件进行统 计分析 。 A . xe 2 0 1 3 鱼糜 凝胶 强度 和 白度 的测 定 .

蛋清蛋白凝胶特性的影响因素研究计划书

蛋清蛋白凝胶特性的影响因素研究计划书

蛋清蛋白凝胶特性的影响因素研究一.目的和要求1.了解蛋清蛋白凝胶特性的影响因素;2.掌握加热时间、蛋清蛋白浓度对蛋清蛋白凝胶特性的影响和测定方法;二.实验内容研究加热时间、蛋清蛋白浓度对蛋清蛋白凝胶特性的影响三.仪器、设备和材料1.实验材料:蛋清粉40g、保鲜膜2.实验试剂:0.1mol/L NaOH、0.1mol/L HCl3.仪器:电子天平、酸度计、恒温水浴锅、硬度计、150ml容量瓶(1个)、25ml 容量瓶(8个)、10ml移液管(1支)、胶头滴管(3支)、200ml烧杯(2个)、50ml烧杯(13个)、玻璃棒四.实验原理凝胶作用是指适度变性的蛋白质分子聚集,形成一个有规则的蛋白质网状结构的过程[1]。

凝胶的形成不仅可以改进食品形态和质地,而且在提高食品的持水力、增稠、使粒子粘结等方面有诸多应用[2],如添加到西式火腿、火腿肠等肉类制品中。

蛋白质形成凝胶的特性是蛋白产品在食品中应用的一项非常重要的指标,但是蛋白质凝胶的形成不仅要受到静电作用、氢键、二硫键等内部因素的影响,而且还要受到蛋白质浓度、p H 值、加热温度、加热时间等诸多外部因素的影响[3-5]。

五.实验步骤5.1加热时间对蛋清蛋白凝胶特性的影响称取15g蛋清粉置于200ml烧杯中,加入约100ml蒸馏水,搅拌均匀后将溶液完全转移到150ml容量瓶中,定容至150ml。

将容量瓶中溶液倒入烧杯中,用0.1mol/L NaOH或0.1mol/L HCl调节溶液PH至7。

取25ml 溶液放入50ml的烧杯中,用保鲜膜封口,在80℃的水浴中分别加热20、30、40、50、60min,取出后在流水中快速冷却,然后在4℃下静置2 4 h,使用硬度计测其硬度,测定前自然回复到室温。

5.2蛋白质浓度对蛋清蛋白凝胶特性的影响计算后将蛋清粉分别配成浓度为4 %、6 %、8 %、1 0 %、12%、14%、16%、18%、20% 25ml的蛋清蛋白溶液。

乳清蛋白水凝胶的结构特性及其在食品中的应用

乳清蛋白水凝胶的结构特性及其在食品中的应用

乳清蛋白水凝胶的结构特性及其在食品中的应用乳清蛋白是由乳清中提取的一种蛋白质,是一种高营养价值的成分。

在加工乳制品中,常常使用乳清蛋白水凝胶作为增稠剂、乳化剂和稳定剂。

乳清蛋白水凝胶具有独特的结构特性,可以改善食品的质感和口感,提高其稳定性和营养价值。

乳清蛋白水凝胶的结构特性主要体现在其分子构成和排列方式上。

乳清蛋白的主要成分是α-乳白蛋白(α-Lactalbumin)、β-乳球蛋白(β-Lactoglobulin)、血浆清蛋白(Serum albumin)等。

这些蛋白质在加工过程中可以形成稳定的水凝胶结构。

乳清蛋白分子具有一定的高分子量和复杂的结构,包括α-螺旋、β-折叠和无规卷曲等构象。

乳清蛋白水凝胶的形成与一系列的物理和化学因素有关。

pH值、离子强度、温度等条件的改变都可以影响乳清蛋白水凝胶的稳定性和流变性质。

例如,在中性pH值下,乳清蛋白主要以α-乳白蛋白和β-乳球蛋白为主,这种条件下可以形成较稳定的水凝胶。

而在酸性条件下,乳清蛋白主要以血浆清蛋白为主,此时凝胶的稳定性会降低。

乳清蛋白水凝胶在食品加工中有广泛的应用。

乳清蛋白水凝胶具有良好的胶凝性和乳化性,可以用于乳制品的加工,如奶油、酸奶、冰淇淋等。

乳清蛋白水凝胶不仅可以提高乳制品的质感和口感,还能增加产品的稳定性和乳化性能。

此外,乳清蛋白水凝胶还可以用作肉制品的增稠剂和稳定剂,能够改善肉制品的质地和口感。

除了在食品加工中的应用,乳清蛋白水凝胶还具有其他领域的潜在应用价值。

例如,在药物传递系统中,乳清蛋白水凝胶可以作为载体材料,用于控释药物。

乳清蛋白水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性,可以保护药物免受外界因素的影响,并使药物缓慢释放。

随着科学技术的发展,乳清蛋白水凝胶的结构特性和应用领域将会得到进一步的研究和扩展。

例如,研究人员可以通过改变乳清蛋白的分离和纯化方法,进一步优化乳清蛋白水凝胶的结构和性能。

同时,还可以探索新型的乳清蛋白水凝胶制备方法,以提高其稳定性和功能性。

乳清蛋白凝胶及其影响因素的机理研究

乳清蛋白凝胶及其影响因素的机理研究

乳清蛋白凝胶及其影响因素的机理研究
南海函;郑建仙
【期刊名称】《广西轻工业》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】本文概述了乳清蛋白凝胶的一般机理,说明了凝胶形成的大概过程,即乳清蛋白分子变性展开、发生分子凝聚、形成凝胶胶束最后形成乳清蛋白凝胶;并论述了一些因素如金属盐、pH值和温度等影响乳清蛋白胶特性的可能机理,这些因素对乳清蛋白凝胶的形成有较大影响,在凝胶过程中需要进行良好的控制以获得所须的产品.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】南海函;郑建仙
【作者单位】华南理工大学食品与生物工程学院,;华南理工大学食品与生物工程学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.7
【相关文献】
1.肌肉盐溶蛋白质凝胶机理及影响因素研究进展 [J], 白艳红;张小燕;赵电波
2.肌原纤维蛋白凝胶形成机理及影响因素的研究进展 [J], 夏秀芳;孔保华;张宏伟
3.乳清蛋白冷凝胶形成机理的研究进展 [J], 张久龙;孟祥晨;桂仕林
4.热诱导牛奶中乳清蛋白与酪蛋白胶束反应的机理研究 [J], 刘海燕
5.盐诱导乳清蛋白冷凝胶形成机理及应用 [J], 张久龙;高琳
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乳清蛋白微胶囊的制备与稳定性研究

乳清蛋白微胶囊的制备与稳定性研究

乳清蛋白微胶囊的制备与稳定性研究概述:乳清蛋白是一种富含营养且易被人体吸收的蛋白质,广泛应用于食品、保健品和医疗领域。

然而,由于其在高温、酸碱条件下容易变性失活,所以乳清蛋白微胶囊的制备与稳定性研究就显得尤为重要。

一、乳清蛋白微胶囊的制备方法:1. 喷雾干燥法:将乳清蛋白溶液通过喷雾干燥技术将其转化为微小颗粒,再经过固化处理形成乳清蛋白微胶囊。

2. 乳化法:将乳清蛋白与乳化剂充分混合,并加入乳脂微粒,然后通过高压乳化机进行乳化,最后通过加热或凝胶固化形成乳清蛋白微胶囊。

3. 凝聚法:将乳清蛋白与凝聚剂相互作用,生成固体颗粒,然后经过处理形成乳清蛋白微胶囊。

二、乳清蛋白微胶囊的稳定性问题:1. 温度稳定性:在高温条件下,乳清蛋白容易发生变性,导致其功能性和营养价值的降低。

因此,研究人员通过添加保护剂、改变pH值或调整乳清蛋白的浓度等方法来增强其热稳定性。

2. 酸碱稳定性:在酸碱环境下,乳清蛋白易发生凝胶形成和聚集,导致其稳定性降低。

针对此问题,可以采用调整pH值、添加缓冲剂或改变乳清蛋白的离子浓度等方法来增强其酸碱稳定性。

3. 氧化稳定性:乳清蛋白中的乙硫氨酸和半胱氨酸易受氧化作用破坏,影响其功能性。

因此,可以通过添加抗氧化剂、控制氧气接触等手段来提高乳清蛋白的氧化稳定性。

三、乳清蛋白微胶囊的应用:1. 食品领域:乳清蛋白微胶囊可用于制备营养保健品、乳制品、糕点等,增加产品的营养价值和口感。

2. 药物传输:乳清蛋白微胶囊可以作为药物传输载体,控制药物的释放速度,提高药物的生物利用度。

3. 高分子材料:乳清蛋白微胶囊在高分子材料中的应用具有广阔的前景,可以制备出具有特殊功能的材料。

结论:乳清蛋白微胶囊的制备与稳定性研究对于开发新型食品、药物传输系统和高分子材料等具有重要意义。

通过改变制备方法、添加保护剂和调整环境条件等手段,可以提高乳清蛋白微胶囊的稳定性,拓展其应用领域。

未来,还需进一步深入研究乳清蛋白微胶囊的制备方法及其与其他材料的复合应用,以实现更广泛的应用和市场推广。

乳清蛋白凝胶条件的研究

乳清蛋白凝胶条件的研究

g lt o ma in e e t d e .T e e u s h we t a t e o d t n fr g l t fr a in f wh y e ai f r t w r s id n o u h r s h s o d h t h c n i o s o e ai o i n m t o e o
中图分类号 : S 5 .9 T 2 25 文献标识码 : B 文章编号:6 1 58 (0 70 - 0 9 0 17 — 172 0 )1 00 - 2
S u y o l tn Co d t n f W h y Pr t i t d n Ge a i n ii s o o e o en
t mi s y d ii n f Ca+ o 6 n b a d to o 2. Ke r s: whe p oe n; g ltn; h ai g te t n y wo d y rti e ai e tn r a me t
乳清蛋 白是 由干酪生 产过程 中所 产生 的副 产 品乳 清 ,经过特 殊工 艺浓 缩精 制而得 的一 类蛋 白 质 , 清蛋 白中 主要 成 分 为 乳 球 蛋 白 4 % , 白 乳 8 乳 蛋 白 1% , 白酶胨 2 %, 血 清 白蛋 白 5 9 蛋 0 牛 %和免
poen e e rti w r :wh y o c n rt n ih r 0 1 3 / ,tmp rtr hg e 8 ℃ , te i fr eai e c n e t i hg e .3 gmL e e au e ih r 5 ao h t me o g lt n
fr a in e r a e a wh y o c n r to i c e s d ewe n 5 C nd 0 C, t e fe t f o m t d c e s d s o e c n e tai n n r a e b t e 8 o a 9 o h e fc o wh y e p oe n o c n r t n n e ai f r a in r t i c n e ta i o g ltn o o m to wa n t s o ditn tv i b i d sic i e n ol wae . Th o tma p e tr e p i l H fr o

乳清蛋白的功能特性分析及在乳制品中的应用研究

乳清蛋白的功能特性分析及在乳制品中的应用研究

乳清蛋白的功能特性分析及在乳制品中的应用研究乳清蛋白是一种营养丰富、消化吸收好的蛋白质,在乳制品中具有广泛的应用。

乳清蛋白具有以下功能特性:1.营养丰富:乳清蛋白是一种优质蛋白质,含有丰富的氨基酸,尤其是人体所需的必需氨基酸。

它能够提供人体正常生理功能所需的营养物质。

2.易于消化吸收:乳清蛋白属于快速消化蛋白,具有很高的消化吸收率。

它能够在短时间内被人体消化吸收,快速补充身体所需的能量和营养物质。

3.抗氧化作用:乳清蛋白中含有一些具有抗氧化活性的多肽和小分子化合物。

这些抗氧化物质能够清除自由基,减少氧化应激对人体健康的影响,保护细胞免受损伤。

4.免疫调节作用:乳清蛋白中含有丰富的免疫相关物质,如免疫球蛋白、乳铁蛋白等。

这些物质能够调节人体免疫系统的功能,增强机体的抵抗力,提高免疫力。

在乳制品中,乳清蛋白具有广泛的应用。

主要包括以下几个方面:2.提高产品的口感和质地:乳清蛋白可以增加乳制品的黏度和凝胶性,提高产品的口感和质地。

在酸奶、冰淇淋等乳制品中添加适量的乳清蛋白,可以增加乳制品的厚度和口感,使其更加细腻、顺滑。

3.增强产品的营养功能:乳清蛋白具有丰富的氨基酸成分,可以增强乳制品的营养功能。

在乳制品中添加乳清蛋白,可以提供身体所需的必需氨基酸,促进人体生长发育和维持健康。

4.改善产品的稳定性:乳清蛋白具有良好的稳定性,可以在乳制品中起到乳化、增稠等作用,改善产品的稳定性。

在乳制品加工过程中,乳清蛋白可以帮助乳液的分散,防止乳脂球的聚集和沉淀。

综上所述,乳清蛋白具有营养丰富、易于消化吸收、抗氧化和免疫调节等功能特性,在乳制品中具有广泛的应用前景。

通过在乳制品中添加适量的乳清蛋白,可以增强产品的营养功能、改善产品的口感和稳定性,满足消费者对乳制品的需求。

因此,进一步研究乳清蛋白的应用效果和配方优化,对于开发新型乳制品具有重要意义。

乳清蛋白结构与功能(参考研究)

乳清蛋白结构与功能(参考研究)
• 在香肠中加入乳清蛋白可帮助其中脂肪乳 化,防止脂肪分离和聚集
行业倾力
22
乳清蛋白
一种存在于几乎所有哺 乳动物乳汁中的蛋白质, 由123个氨基酸残基组成, 其氨基酸序列和立体结 构均与溶菌酶同源,是 乳糖合酶的一个亚基。
行业倾力
李煜
1
蛋白之王
• 乳清蛋白是从牛奶中提取的一种蛋白质,具有 营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分 等特点,是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。
行业倾力
13
肌肉生长
• 运动中的我们需要消耗更多的蛋白质来延 缓或者构筑肌肉。乳清蛋白中特别含有丰 富的支链氨基酸,而支链氨基酸具有组织 肌肉分解,促进肌肉合成和功效,对于修 复运动损伤也大有裨益
行业倾力
14
婴幼儿
• 乳清蛋白在胃内可形成 较稀软的凝乳,易于吸收 • 氨基酸组成与婴幼儿体 内氨基酸极为接近,能被 婴幼儿最大程度地利用
• 经过适当的热处理,强化WPC的酸奶具有更 高的粘度和更好的持水性,还可以减少胃 酸对益生菌和乳糖酶的 添加乳清蛋白能促进肉中蛋白质与水结合, 还能帮助肉类制品形成胶态和再成形。
• 在火腿肠中加入含蛋白质10%以上的乳清溶 液,能控制水分和脂肪的损失,防止在烹 调时增加烹调后肉制品的重量和风味。
行业倾力
12
与肌肉做功能力
• (1)易消化——为提供额外能量,节约体 内蛋白质,减少肌蛋白分解。
• (2)赖氨酸、精氨酸含量高——刺激合成 代谢激素或肌肉生长刺激因子的分泌和 释放,刺激肌肉生长和脂肪降低。
• (3)提供GSH等抗氧化剂,保护肌细胞膜、 肌浆网、线粒体等结构,廷缓肌肉疲劳。
• (4)富含支链氨基酸,其中亮氨酸及其氧 化代谢物可抑制蛋白质水解酶的活性, 减少肌蛋白分解

乳清蛋白凝胶性能的研究

乳清蛋白凝胶性能的研究

乳清蛋白凝胶性能的研究
刘通讯;赵谋明
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】1996(017)004
【摘要】阐述了溶液的pH值和离子强度对乳清蛋白分散体系的溶胶--凝胶过渡状态的影响,确定了乳清蛋白形成凝胶的的极限浓度和凝胶形成所需的最低加热温度,并论述了环境因子(pH,离子强度,蛋白质浓度)对乳清蛋白凝胶状态的影响。

【总页数】5页(P11-15)
【作者】刘通讯;赵谋明
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.21
【相关文献】
1.乳清蛋白与水解乳清蛋白的研究进展与临床应用现状 [J], 孙海岚(综述);许红霞;蒋宝泉(审校)
2.含脂乳清和浓缩蛋白乳清对断奶仔猪生长性能的影响研究 [J], 周雪梅;杨在宾;于彩云;姜淑贞
3.乳清蛋白组分在脱脂乳和乳清体系中热变性率的比较研究 [J], 麻志宁; 王媛媛; 李红娟; 李洪波; 于景华
4.乳饼加工中乳清水制备乳清蛋白粉的工艺研究 [J], 郭其洪;张燕;王雪峰;普岳红;
范江平;黄艾祥
5.意大利科研人员研究反向高效液相色谱法定量乳清蛋白及中红外光谱法快速预测甜乳清中的蛋白成分 [J],
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乳蛋白微米凝胶的制备及其性质研究的开题报告

乳蛋白微米凝胶的制备及其性质研究的开题报告

乳蛋白微米凝胶的制备及其性质研究的开题报告一、选题背景及研究意义乳蛋白是乳制品中最主要的蛋白质成分,具有良好的水溶性和胶态结构稳定性。

为了改善乳制品的品质和功能,乳蛋白的稳定性和流变学性质研究备受关注。

乳蛋白微米凝胶是一种由微米级聚集体构成的凝胶体系,其内部结构与多孔材料相似,具有较强的稳定性和广泛的应用前景。

本研究将乳蛋白制备成微米凝胶,并研究其物化性质和应用性能,对于提高乳制品的加工性能和贮存稳定性,探索新型乳蛋白复合凝胶体系,并为乳制品行业向高附加值产品的转型升级提供理论和实践支持,具有重要的意义和价值。

二、研究目标和内容1.目标制备乳蛋白微米凝胶,并研究其物化性质;探究不同条件下微米凝胶的形成机理和结构特点;评估微米凝胶在乳制品制备、贮存和加工过程中的应用性能。

2.内容(1)乳蛋白的提取及质量分析(2)乳蛋白微米凝胶的制备工艺优化(3)微米凝胶的物化性质分析(4)微米凝胶的形成机理分析(5)微米凝胶在乳制品中的应用研究三、研究方法和技术路线1.方法(1)溶剂交互法制备微米凝胶;(2)扫描电子显微镜、差示扫描量热计和蛋白质电泳等分析微米凝胶的结构性质、热力学性质和化学性质;(3)流变学测试不同条件下微米凝胶的稳定性和流变特性;(4)应用微米凝胶制备乳酪、冰淇淋等乳制品,并评估其质量和稳定性。

2.技术路线(1)乳蛋白的提取和质量分析;(2)优化微米凝胶的制备工艺;(3)微米凝胶的物化性质分析;(4)微米凝胶的形成机理分析;(5)微米凝胶在乳制品中的应用研究。

四、预期结果及创新点1.预期结果(1)成功制备乳蛋白微米凝胶,并探究其形成机理和优化工艺条件;(2)分析微米凝胶的物化性质和热力学性质,探究其结构和稳定机理;(3)评估微米凝胶在乳制品中的应用效果,为乳制品的研发提供新思路和技术支持。

2.创新点(1)成功制备乳蛋白微米凝胶体系,探究其物化性质和形成机理;(2)从微米凝胶的角度研究乳蛋白体系结构和稳定性,为乳制品加工技术提供新的理论基础和研发思路。

乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的性质: 微观结构 流动状态 凝胶作用

乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的性质: 微观结构 流动状态 凝胶作用

乳清分离蛋白溶液中蛋白纤维的性质:微观结构流动状态凝胶作用摘要我们研究了蛋白纤维(长度是W1毫米,在pH2 的条件下准备)如何改变浓缩的乳清分离蛋白溶液的结构特性。

利用透射电子显微镜,流致双折射和硫黄素T荧光,我们观察到增加了pH值后,纤维变短, pH值5-7时出现集群。

分别研究了在pH3.5和7时,在乳清分离蛋白溶液中加入纤维的效果。

我们观察到不同的性质,这使得该系统变得相当复杂。

流变学测量结果表明,纤维的存在诱导剪切增厚(只在pH3.5时)和剪切稀释行为,导致黏度和凝胶能力的增加。

在所有的pH范围内都观察到不稳定流动的状况,这暗示朝相位分离的方向。

在pH7时,通过扫描电子显微镜在宏观结构上观察到凝胶后的相位分离差。

1 引言新型的功能性食品成分的发展需要能够改变食品的文理特性。

鉴于目前的趋势朝向高蛋白产品和新的肉类的替代产品,这些成分由蛋白质构成是可取的。

高蛋白食品的发展是基于蛋白质消化后能够增加饱腹感,而且能够帮助减轻体重(Anderson & Moore, 2004; Westerterp-Plantenga, Rolland, Wilson,& Westerterp, 1999)。

我们需要新的肉类的替换产品,因为很多环境的和经济的问题牵扯到肉类的生产(Carlsson-Kanyama, 1998;Pimentel & Pimentel, 2003; White, 2000)。

常常被用来修改的蛋白质系统的结构特性的成分是多糖,如黄原胶,或蛋白质,如明胶。

Bryant 和 McClements (2000)指出黄原胶能够用来在热变性的乳清分离蛋白溶液中诱导相分离。

Walkenstro ¨m and Hermansson (1996)研究了在有白明胶的乳清分离蛋白的凝胶化。

在pH7.5时,乳清分离蛋白的凝胶形成与白明胶无关,能够观察到一个双向连续的网状物。

在pH3时,乳清分离蛋白和凝胶形成一个强的聚集的网状物,在里面这两种高分子材料是混合的。

乳清蛋白可食用膜抑菌性、溶解性的研究

乳清蛋白可食用膜抑菌性、溶解性的研究
c ndto o i n.Al fl s a e e ry t e s me s l ii n t e ne ta o iin. Mo tfl n ak ln i l ims diply d n al h a oublt i h u r lc nd t y o s ims i l a i e
程 中的抑 菌性 和溶解 性 与膜 的 使 用性 能 有 很 大 的关
系 , i n 纳 塔霉 素 和溶 菌酶都 是 安 全 的公 认 的食 品 Ns 、 i
( ) 溶 剂 ( 馏 水 ) 域 加 热 至 5  ̄ 加 入 1将 蒸 水 0C, WP 8 搅 拌 使其充 分 溶解 ; C一 0, () 2 将溶 液 在 5 ℃ 条 件 下 水 浴 1mi , 1 o 0 5 n用 ml / L a H滴 定溶 液至 其 p NO H值 为 8 ; () 3 依次 加入 T G酶 、 M N C , 分 搅 拌 使 其 C C、 a 1充
l s z me i e f m.F l w t . 3 l s z me a d0. 5 y o y n t l h i i m i 0 0 % y o y n 2 % N tmy i a o e ou i t n t e a i i h a a c n h d lw rs l b l y i h cd t i y
1 2 试验 方 法 .
12 1 制膜 工 艺流程 ..
分、 油脂 及 其他 成分 的迁 移 和扩 散 、 择 性 的 透过 氧 选
气 和二 氧化 碳气 体 、 防止脂 肪 氧 化 、 止 挥 发性 物 质 阻
的损失 , 保持 加工 食 品 的品质 , 来 以达 到 延 长包 装 食
品货架 期 的 目的 _ 。而 膜 在包 装 食 品 及 其贮 藏 过 2 J

柑橘类果泥的乳清蛋白结合能力及其研究

柑橘类果泥的乳清蛋白结合能力及其研究

柑橘类果泥的乳清蛋白结合能力及其研究柑橘类果泥作为一种常见的水果糊状食品,它具有良好的口感和营养成分,深受人们的喜爱。

乳清蛋白作为一种优质的蛋白质来源,对人体健康具有重要影响。

因此,研究柑橘类果泥与乳清蛋白之间的相互作用以及结合能力显得十分重要。

首先,我们来了解一下乳清蛋白。

乳清蛋白是乳制品加工过程中的一个副产物,是一种全面的蛋白质源。

其含有丰富的氨基酸和必需氨基酸,对人体的生长和修复组织具有重要作用。

同时,乳清蛋白还具有良好的氨基酸完整性和生物利用度,被认为是理想的蛋白质来源。

柑橘类果泥则是由柑橘类水果制成的糊状食品,其制备过程中包括果肉的破碎和搅拌等步骤。

由于柑橘类果泥的制备过程与其他水果泥不同,我们关注的是其与乳清蛋白之间的相互作用和结合能力。

研究表明,柑橘类果泥中的果胶是其与乳清蛋白相互作用的主要因素之一。

果胶是一种多糖,具有良好的胶凝、稳定和吸水性能。

柑橘类果泥中富含果胶,因而能够与乳清蛋白发生相互作用和结合。

乳清蛋白与柑橘类果泥中的果胶结合,主要是通过电荷相互作用和氢键以及疏水相互作用等非共价键结合机制实现的。

乳清蛋白分子表面带有正电荷,而柑橘类果泥中的果胶则带有负电荷。

这种电荷相互作用使得乳清蛋白与柑橘类果泥中的果胶可以发生静电吸附。

此外,由于乳清蛋白分子中的部分氨基酸侧链可以形成氢键和疏水相互作用,这也有助于其与果泥中的果胶结合。

乳清蛋白与柑橘类果泥的结合能力也受到许多因素的影响,如乳清蛋白和果泥中的温度、pH值等。

研究表明,温度的升高和酸性环境可以增强乳清蛋白与柑橘类果泥的结合能力。

这是因为温度升高和酸性环境可以使乳清蛋白分子更易展开,使其表面暴露的氨基酸侧链更容易与果泥中的果胶结合。

为了更好地研究柑橘类果泥与乳清蛋白之间的相互作用和结合能力,科研人员采用了多种方法和技术。

例如,表面等电点测定可以用来确定乳清蛋白和柑橘类果泥中果胶之间的电荷性质,从而帮助解释它们之间的相互作用机制。

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乳清蛋白及其凝胶性研究摘要:乳清蛋白是从生产干酪的副产品乳清中经分离、浓缩、干燥等工艺而得到的优质蛋白,营养价值极高,因此乳清蛋白在食品工业中具有广泛的应用。

凝胶性是乳清蛋白重要的功能特性之一,其凝胶行为及其流变性质影响了食品独特的质构、感官和风味。

本文对乳清蛋白的组成成分、营养价值和凝胶性做阐述,同时介绍了乳清蛋白凝胶性的研究现状及其在食品工业中的应用。

关键词:乳清蛋白组成营养凝胶性热致凝胶牛奶含有约3.5%的蛋白质,其中80%为酪蛋白(casein),20%为乳清蛋白(whey protein)。

牛奶经酸化或凝乳酶处理后形成的凝乳状沉淀就是干酪(cheese)(主要成分是酪蛋白),同时产生了大量液体副产品乳清。

将乳清经过分离、浓缩、干燥等特殊工艺制得的高蛋白产品就是乳清蛋白。

乳清蛋白具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的特点,有很高的营养价值和生物学效价。

目前随着食品加工技术的发展与应用,乳清蛋白已成为婴儿配方奶粉的主要辅料,临床蛋白质补充剂、运动营养产品、保健品和减肥产品的重要组成成分[1]。

乳清蛋白具有很多重要的功能特性(如溶解性、持水性、凝胶性、粘弹性、起泡性和乳化性等),合理利用这些功能特性能够大大改善食品的品质。

凝胶性是乳清蛋白最重要的功能性之一,蛋白质的凝胶行为及其流变性质是形成某些食品独特的质构、感官和风味的决定性因素之一。

1. 乳清蛋白1.1 乳清蛋白的组成乳清蛋白中主要成分是β-乳球蛋白(β-LG)和α-乳白蛋白(α- LA),这两种蛋白约占乳清蛋白的70%~80%。

其他的蛋白成分包括乳铁蛋白(LG)、糖巨肽(GMP)、牛血清白蛋白(BSA)、免疫球蛋白(Ig)、乳过氧化物酶(LPO)以及大量的生物活性因子等。

β-乳球蛋白约占乳清蛋白的45%~48%,富含人体必需氨基酸。

能结合视黄醇、维生素E等,促进营养物质的转运和吸收。

但对于婴儿来说β-乳球蛋白却是主要的过敏原,因为婴幼儿胃肠道发育尚未成熟,消化液分泌不足,免疫球蛋白分泌极低,加上肠壁穿透性较高,不能完全消化吸收β-乳球蛋白,而是以未被消化的形式进入人体,从而引起过敏反应[2]。

因此目前通过热处理和酶处理来水解乳清蛋白,将完整的蛋白质切成较小的肽段,从而降低牛奶蛋白的过敏性。

α-乳白蛋白约占乳清蛋白的13%~19%。

用加热酸凝法凝固乳清中的蛋白质,乳清蛋白在高温热处理下变性凝结成细小的颗粒。

然后通过离心得到的沉淀再经干燥就是乳白蛋白。

α-乳白蛋白是乳清蛋白中惟一能结合钙的乳清蛋白。

富含色氨酸, 可促进神经系统发育;是乳糖合成酶的成分之一,促进乳汁分泌,氨基酸组成接近母乳,不易过敏。

乳白蛋白营养价值极高,主要用于烘焙业。

但是由于乳白蛋白溶解度低,因此无法用于凝胶、发泡和粘结。

富含半胱氨酸和蛋氨酸,这些含硫氨基酸能维持人体内抗氧化剂的水平,防止氧化腐败,提高食品稳定性。

乳铁蛋白是一种铁结合性糖蛋白(主要是Fe2+和Fe3+,也包括Cu2+、Zn2+、Mn2+),分子量为78kDa,由1个多肽链通过N-糖苷键和2个多糖相连接。

具有杀菌、抗病毒、调节免疫、抗氧化、促进铁吸收和转移等功能。

1.2 乳清蛋白的营养[3]首先,乳清蛋白含有人体必需的8种氨基酸和2种条件必需氨基酸(半胱氨酸和酪氨酸),且配比合理,接近人体的需求比例,是优质蛋白(或完全蛋白)。

虽然大豆蛋白也是完全蛋白,但是大豆蛋白的吸收利用率低于乳清蛋白。

因此乳清蛋白的营养价值在各种动植物蛋白中是最高的。

其次,乳清蛋白容易被消化吸收。

虽然酪蛋白是乳中含量最丰富的蛋白,但是其质地坚硬,极难消化。

相反,乳清蛋白在胃内可形成较稀软的凝乳,易于吸收,所以在婴儿配方奶粉中通常添加提高α-乳白蛋白,使蛋白质组成接近人乳,促进婴幼儿生长发育。

此外,乳清蛋白是含硫氨基酸的良好来源,能维持体内的谷胱甘肽(GSH)水平,发挥抗氧化作用。

它也是钙的良好来源,生物利用率高,可预防骨质疏松。

1.3 常见乳清蛋白产品[4]目前,人们利用乳清已开发生产了浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白、甜乳清粉等不同蛋白质含量具有多种功能特性的产品。

1.3.1 浓缩乳清蛋白(whey protein concentrate, WPC)WPC是采用超滤技术和低温喷雾干燥工艺制成蛋白质含量35 %~80%的产品。

由于在低温条件下进行,保持了蛋白质的天然形式,具有极好的溶解性能。

新西兰是世界上最大的浓缩乳清蛋白粉生产国。

浓缩乳清蛋白广泛用于食品加工业,比如火腿、糖果、蟹肉棒、蛋糕、婴儿配方奶粉、运动饮料、配方营养饲料等。

由于超滤除去了乳糖,因此WPC为乳糖不耐症患者提供优质蛋白。

1.3.2 分离乳清蛋白(whey protein isolate, WPI)WPI是在WPC的基础上经过进一步的工艺处理得到的高纯度乳清蛋白,蛋白质含量高达90%以上。

WPI其价格昂贵,是WPC的2~3倍。

但是它也更容易消化吸收,能为某些特定需要的人群比如婴儿和需要补充蛋白质的病人提供所需蛋白。

1.3.3甜乳清粉液态乳清经过净化、分离、巴氏杀菌、蒸发浓缩、喷雾干燥制成的产品统称为乳清粉。

蛋白质含量为11 %~15%,乳糖60 %~80 %。

主要用于食品工业,特别是焙烤、糕饼点心中。

2 乳清蛋白的凝胶性食品蛋白质分子的凝胶性在食品工业中有着重要的地位。

凝胶是一种交联的亲水聚合物,其网状结构能吸收和保持大量水分,具有一定的粘弹性和强度[5]。

近20年来国内外已广泛研究了很多食品蛋白质,特别是球蛋白(乳清蛋白) 的胶凝作用。

2.1凝胶类型蛋白凝胶的制备方式很多,已报道且适合食品体系的包括有加热诱导、多价盐离子诱导(如Ca2+和Fe2+)[6]、酸诱导(如葡萄糖酸内酯GDL)[7]、酶水解或交联诱导(如蛋白酶/转谷氨酰胺酶)[8]、化学交联诱导(如美拉德反应)[9]和高压处理诱导,甚至上述两种方式联用。

归纳起来分为热致凝胶和冷致凝胶两种类型。

2.1.1 热致凝胶(Heat-induced gel)加热诱导蛋白形成凝胶是最常见的制备凝胶方式,相关研究也最为深入。

其凝固机理可认为:加热处理导致蛋白的多肽链结构逐渐展开,从而暴露出原本隐藏在内部的一些疏水基团,后者可进一步絮凝形成可包裹水分的三维网络结构。

根据网络结构不同,可分为纤维型(fibrillar )或线性型(fine-stranded )和颗粒型(particulate )两类蛋白凝胶。

通常前者的结构更为均匀细腻,部分变性的蛋白质之间形成很强烈的静电斥力,形成透明型凝胶;而后者则相反,颗粒型凝胶往往形成不规则形状的不透明凝胶。

形成蛋白凝胶的属性及微结构与胶凝过程中形成的絮凝物的属性紧密相关。

但在热致凝胶的场合,后者又取决于体系的pH 和离子强度等。

如图1所示,如果溶液的pH 值远离蛋白质的等电点和溶液的离子强度很低,则疏水聚集和静电排斥力平衡的结果容易使球蛋白分子之间形成线性型的聚集体(linear aggregates )。

反之,如果溶液的pH 接近离蛋白质的等电点或溶液的离子强度很大足以屏蔽蛋白质之间的静电排斥作用时,疏水相互作用导致球状蛋白分子形成无规则的聚集体(random aggregates )。

当蛋白质浓度高于其临界成胶浓度时,这些串珠状的线性聚集体或者无规则聚集体进一步相互作用可形成宏观交联的网络结构,即蛋白质凝胶[10]。

Langton 等人[11]报道在pH 4和pH 6条件下加热处理乳清蛋白,形成的凝胶是浑浊的,且凝胶网络是大量的颗粒型聚集体,当pH < 4或pH > 6时,形成的是线性聚集体。

离子强度对蛋白凝胶行为也有影响。

当NaCl 浓度为25mM ~150mM ,形成凝胶网络的聚集体会随着离子强度的增加而显著增大,但是Chantrapornchai 等人报道 [12]当NaCl 浓度 >200 mM 聚集体会从高度有序的纤维型变成无规则的颗粒型。

图1 球状蛋白质聚集示意图 目前,研究在低pH 值和低离子强度条件下加热后形成良好的透明凝胶,可以通过延长加热时间降低蛋白质浓度实现。

Aymard 等人研究了pH 2不同离子强度条件下乳球蛋白的热聚集,研究发现离子强度从0.013M -0.1 M ,随着离子强度的增大,纤维从在0.1 M 的离子强度下可形成长度约38nm 的线性聚集,而在0.013 M 离子强度的作用下,可以形成600nm 的线性聚集,这些蛋白线性聚集都可以通过透射电镜观察[13]。

在较高的β-乳球蛋白浓度下(10%, wt ),在pH 2和低离子强度下可以形成透明的凝胶。

Ikeda 和Morris 用原子力显微镜研究pH2条件下β-乳球蛋白和乳清蛋白形成线性纤维聚集的微观结构,发现β-乳球蛋白线性聚集形成串珠状结构,而乳清蛋白聚集发现其中包含有许多颗粒状聚集 [14]。

Gosal 等也用原子力显微镜研究了β-乳球蛋白形成线性纤维聚集的网络结构,蛋白质形成串珠似的结构[15]。

2.1.2 冷致凝胶(Cold-set gel )冷致凝胶是与热致凝胶是相对而言的,包括多价盐离子诱导、酸诱导和酶诱导。

冷致凝胶在作为热敏活性物质输送载体方面更具优势。

其实,在诸多冷致凝胶场合也需要对蛋白进行一定的加热前处理,以使其结构展开进而有利于凝胶网络的形成。

图2所示[10]在盐离子条件下冷致凝胶形成示意图。

关于冷致凝胶,可Native proteinLinear aggregates Random aggregates通过选择添加时机使活性物质避免受到热处理的破坏。

国际上在此方面的探索尚处于初级阶段。

其中,加拿大Laval大学Subirade教授领导的小组在系统地揭示了Fe2+或Ca2+诱导β-乳球蛋白形成冷致凝胶的过程及机理之上,通过调节盐浓度制备得到两种微结构不同(纤维型或颗粒型)的亲水凝胶,发现Fe2+诱导的纤维型乳清蛋白凝胶在Fe2+的小肠靶向输送功能方面显著优于颗粒型凝胶[16]。

由此推测纤维型蛋白凝胶在作为活性物质包埋缓释载体方面可能更具有优势,不过仍需深入而广泛的研究探索。

与Fe2+或Ca2+胶凝方式相比,转谷氨酰胺酶(简称TGase)诱导形成的冷致蛋白凝胶的过程更为温和、可控,而且在一些场合,甚至不需要额外的加热前处理形成品质的蛋白凝胶[17]。

此外,马来西亚Gan等指出MTGase交联作用与美拉德化学交联技术联用可显著提高BSA凝胶对咖啡因的缓释输送效果[18]。

图2冷致凝胶的示意图2.2 蛋白凝胶理论模型在蛋白凝胶研究中一些具有缩放比例的模型已经应用在蛋白质胶体系统中。

其中Fractal模型和Percolation模型最为重要。

2.2.1 Fractal模型要求蛋白浓度尽量远离形成胶体的临界浓度或者假设临界成胶浓度为0,并且形成胶体的颗粒容积要求大于在临界点时的粒径,并且一般认为要小于0.3μm。

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