pH对热处理状态下κ-酪蛋白水解作用和凝乳酶凝胶脱脂乳作用的影响解读
热处理对乳蛋白质的影响
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热处理对乳蛋白质的影响李飞;隋新;刘红娟;解玉萌【摘要】牛乳中的蛋白质是人体吸收和利用的营养物质之一,对乳制品的品质有着重要影响.牛乳的热处理是乳品工业中不可缺少的一个环节,其目的在于抑制牛乳中微生物的繁殖,延长产品的货架期并提高产品质量,但加热处理会对牛乳中的乳清蛋白、酪蛋白的内部作用力、酪蛋白各单体、酪蛋白胶束、乳蛋白之间的相互作用,蛋白质氨基酸组分以及美拉德反应等产生不同影响,促使乳中蛋白质的一些物化性质发生变化,造成牛乳营养成分的损失,甚至产生有害的新物质.通过对牛乳热处理过程中蛋白质的变化进行详细论述,以期对乳制品的生产提供一定的参考.【期刊名称】《北京联合大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(029)001【总页数】6页(P35-40)【关键词】热处理;乳清蛋白;酪蛋白;二硫键;疏水作用【作者】李飞;隋新;刘红娟;解玉萌【作者单位】吉林化工学院生物与食品学院,吉林132022;吉林化工学院生物与食品学院,吉林132022;北京三元食品股份有限公司,北京10009;吉林化工学院生物与食品学院,吉林132022【正文语种】中文【中图分类】TQ936牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白,可分为乳清蛋白和酪蛋白两大类,另外还有少量脂肪球膜蛋白质。
其中乳清蛋白的质量分数占总乳蛋白的18%~20%,主要包括α-乳白蛋白和β-乳球蛋白,此外还含有血清白蛋白等含量很小的其他种类的乳清蛋白。
酪蛋白的质量分数占总乳蛋白的80%~82%,是一些含磷蛋白的混合物,主要由αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白等4种单体组成。
在溶液中,以多个单体聚集而成的胶束形式存在,即酪蛋白胶束。
酪蛋白单体之所以能够结合成胶束,除了由于钙离子的黏合之外,还由于它们之间存在很多作用力,包括疏水相互作用、静电相互作用、氢键和二硫键等,其中疏水相互作用在维持酪蛋白胶束结构稳定上起到很大作用。
热处理是乳品加工过程中非常重要的环节,热处理在保证乳品安全品质的同时,也会对牛乳的营养品质产生明显的影响。
凝乳酶的发展及其在奶酪生产中的应用
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凝乳酶的发展及其在奶酪生产中的应用朱玉英;王存芳【摘要】随着我国乳制品行业的快速发展,奶酪的生产越来越受到人们的关注.凝乳酶是在奶酪生产过程中起凝乳作用的关键性酶,势必将成为我国未来重点开发的酶制剂之一.本文通过简要介绍凝乳酶的种类、结构、一般特性、凝乳机理以及不同凝乳酶在奶酪生产中的应用,综述了凝乳酶的研究进展,对凝乳酶的开发前景进行展望.【期刊名称】《乳业科学与技术》【年(卷),期】2015(038)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】凝乳酶;研究进展;奶酪;生产;应用【作者】朱玉英;王存芳【作者单位】齐鲁工业大学轻工学部食品学院,山东省微生物工程重点实验室,山东济南 250353;齐鲁工业大学轻工学部食品学院,山东省微生物工程重点实验室,山东济南 250353;山东农业大学动物科技学院(动物医学院),山东泰安 271018【正文语种】中文【中图分类】S826.94乳品行业在人们的生活中占据着越来越重要的位置。
发酵乳制品,尤其是奶酪,以其独特的口感、易消化、营养丰富、便于保藏等优点成为了乳品行业中的重要产业,在人们的生活中变得越来越备受青睐[1]。
奶酪,别名干酪、乳酪,或芝士、起司、起士,就其工艺而言,可作为发酵的牛乳;就其营养而言,可作为浓缩的牛乳[2]。
奶酪中的钙、磷和生物活性肽可直接影响脱矿化和再矿化,故奶酪可作为一种抗龋齿产品。
在奶酪的生产过程中,凝乳酶作为一种关键性酶,不但在凝乳过程中起凝乳作用,同时又对奶酪的质构和特有风味的形成具有不可估量的作用[3]。
因此,随着奶酪生产的增加,凝乳酶势必将成为我国未来重点开发的酶制剂之一。
凝乳酶存在于哺乳动物的胃液中,能使乳中蛋白质凝聚成奶酪,而哺乳类以外的动物则很少存在凝乳酶。
凝乳酶是一种酸性蛋白酶,最早发现于未断奶的小牛胃中,在食品很多方面都有应用[4-5],是生产奶酪不可缺少的制剂,其产值占整个酶制剂总产值的15.5%。
随着凝乳酶的研究及其在奶酪生产中的应用,其来源不断扩大。
11酪蛋白胶束结构及其对牛乳稳定性的影响
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Vol.35,No.22007(total195)www.chinadairy.netrpgy@chinajournal.net.cn中国乳品工业1酪蛋白胶束的结构牛奶中80% ̄95%的酪蛋白是以胶束形式存在的,包含94%的蛋白和6%的胶态磷酸钙,胶束直径50 ̄500nm,有2 ̄15万酪蛋白分子,平均分子量为2.5×108u。
酪蛋白胶束模型主要被归为三大类[2]:核壳模型(coat-coremodel)、亚胶束模型(sub-micellesmodel)、内部结构模型(internalstructuremodel)。
其中后两类模型在不断的研究过程中,受到研究者的认可。
比较代表性的是1999年Walstra[3]和1998年Horne[4]提出的模型。
他们分别属于亚胶束模型和内部结构模型(模型图如图1和图2所示)。
图1所示的结构中,酪蛋白胶束是由一个个亚胶束通过疏水相互作用和磷酸钙胶粒连接在一起的。
亚胶束有两类:一类是由αs-酪蛋白和β-酪蛋白组成的疏水性强的亚胶束,主要位于胶束的内部;一类是由αs-酪蛋白和κ-酪蛋白组成的亲水性强的亚胶束,主要位于胶束的外部。
κ-酪蛋白C-端形成的“毛发层”收稿日期:2006-08-31作者简介:韩清波(1973-),男,工程师,研究方向为乳品研究开发与质量控制。
酪蛋白胶束结构及其对牛乳稳定性的影响韩清波1,刘晶2(1.石家庄三鹿集团股份有限公司,石家庄050071;2.河北经贸大学生物科学与工程学院,石家庄050061)摘要:论述了酪蛋白的组成及两类具有代表性的酪蛋白胶束模型—亚胶束模型和内部结构模型,这两种模型可以较好地解释酪蛋白胶束的稳定性。
pH值、酶、添加成分、工艺过程等能够影响酪蛋白胶束的稳定性,并直接影响到牛乳的稳定。
这一方面有利于乳制品的生产如制作酸奶、干酪,一方面影响乳制品的品质。
关键词:酪蛋白胶束;亚胶束模型;内部结构模型;牛乳稳定性中图分类号:TS252.1文献标识码:B文章编号:1001-2230(2007)02-0043-02CaseinmicellestructureanditseffectsonthestabilityofmilkHANQing-bo1,LIUJing2(1.ShijiazhuangSanLuGroupCo.Ltd.,Shijiazhuang050071,China;2.BiologicalScienceandEngineeringInstitute,HeBeiUniversityofBusinessandEconomics,Shijiazhuang050061,China)Abstract:Thecomponentsofcaseinandtwokindsofrepresentativecaseinmicellemodels,namely,sub-micellesmodelandinternalstructuremodel,werediscussed.Thesetwomodelscouldexplainthestabilityofcaseinmicelle.Thestabilityofcaseinmicelle,aswellasmilkstability,couldbeaffectedbypH,enzymesaddingcomponentsandprocessingtechnologyetal.Thesefactorsweregoodfortheproductionofyoghurt,cheese,andcouldinfluencethequalityofdairyproducts.Keywords:caseinmicelle;sub-micellesmodel;internalstructuremodel;stabilityofmilk图1亚胶束模型中酪蛋白胶束的结构[7]图2内部结构模型中酪蛋白胶束的结构[8]43CHINAdairyINDUSTRY专题论述Monographs增加了胶束的空间位阻和静电斥力,提高了胶束的稳定性。
我国凝乳酶的研究进展
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我国凝乳酶的研究进展凝乳酶(Chymosin),一种酸性蛋白酶,能够促使乳内蛋白质凝聚形成乳酪。
在生产过程中,凝乳酶是生产干酪的一种不可缺少的酶制剂,主要来源为未断奶的小牛胃粘膜。
凝乳酶的主要作用是使原奶凝结,给乳清排出提供一定的条件。
在凝乳酶作用下形成的乳酪易被各种蛋白质酶消化,因此凝乳酶只是提高酶效率,在实际运用中,并不能算酶。
由于随着生产的发展,传统来源的凝乳酶已经越来越不能满足社会需要,通过科学技术手段寻求其替代品,寻找凝乳活力高,蛋白水解活力低的凝乳酶。
通过研究凝乳酶发酵生产及分离纯化,使凝乳酶回收率达到最优。
1.凝乳酶的简介1.1凝乳酶的结构及其活力凝乳酶是以无活性的酶原分泌到胃里,凝乳酶原含365个氨基酶,在酸性条件下形成有活性、成熟的凝乳酶,与天冬氨酸蛋白酶有高度同源性,能够专一地切割κ酪蛋白的Phe105-Met106之间的肽键,从而使牛奶凝集[1]。
凝乳酶没有绝对的活力单位,是以一定的凝乳酶稀释液,在特定条件下,将一定量牛乳凝固所需时间为标准,牛乳凝固时间不相同,因此很难标准化[2]。
1.2凝乳酶的作用原奶在凝乳酶作用下凝结,主要是因为酪蛋白发生变化。
一般酪蛋白可分为α-酪蛋白、β-酪蛋白和κ-酪蛋白。
κ-酪蛋白的作用可以保护蛋白质胶体不发生凝固,在凝乳酶作用下,κ-酪蛋白会水解成副κ-酪蛋白,同时释放相对分子量大约为6000-8000的可溶性糖肽。
而副κ-酪蛋白则可以和Ca2+结合凝固,α-酪蛋白和β-酪蛋白对Ca2+本身不稳定,同时有失去了κ-酪蛋白的保护作用,因此一起凝固形成奶酪。
在干酪生产中,凝乳酶是起着凝乳作用的关键性酶,其传统来源是从小牛皱胃中提取,即皱胃酶[3]。
随着干酪生产的需要,不得不促使人们寻找其他凝乳酶来替代其传统来源。
目前已从动物、植物、微生物和基因工程等方面着手,来寻找传统凝乳酶的替代品。
但是由于高蛋白水解作用是细菌来源的凝乳酶成为商品凝乳酶的主要障碍,因此凝乳酶活力高,蛋白水解活力低的细菌凝乳酶也将成为传统凝乳酶的替代品,在工业化生产中将脱颖而出。
乳与乳制品工艺学
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第一章乳的成分和特性概况:乳是哺乳动物为哺育幼儿从乳腺分泌的一种白色或略带黄色的不透明腺体。
含有幼小动物生长发育需要的全部营养成分,是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物。
其中含有蛋白质、脂肪、水分、碳水化合物、维生素、矿物质、酶、多种微量成分等。
乳的生产:乳用家畜种类:奶牛(中国荷斯坦牛,原称黑白花牛)中国黑白花牛,1992年更名为“中国荷斯坦牛”,是我国奶牛的主要品种,分布全国各地。
中国荷斯坦牛是从国外引进的荷兰牛在我国不断驯化和培育,或与我国黄牛进行杂交并经长期选充而逐渐形成。
平均年产乳量6000-7000kg。
一个泌乳期305(产犊期365天,其中305天为泌乳期,60天为干乳期)天产乳量达10000公斤以上的奶牛很多。
水牛:主要分布在亚洲,印度。
适合于水田作业。
脂肪、非脂固形物、干物质和总能量均高于奶牛。
摩拉水牛:原产印度。
我国1957年引进。
在多个省份分布较广。
西藏高山牦牛:含有丰富的脂肪和蛋白质奶山羊:泌乳期为300天,一个泌乳期产乳量600-1200kg,个别可达3000kg,脂肪在3.5-4%,影响产乳性能的因素:影响乳牛产乳性能的因素很多,在一般情况下,主要有以下因素:品种、个体、年龄(胎次)、泌乳期、挤乳技术以及饲养与营养、季节、疾病等。
1、种类(奶牛、水牛牦牛等不同)2、品种:品种是经过人类长期选择培育而形成,在产乳性能方面品种之间3、个体同一品种的不同个体,由于个体间遗传因素的不同,即使在同样环境条件下,产乳量及其乳的成分、性质也有很大差异,甚至高于品种间差异。
例如,乳脂率变动范围,黑白花奶牛为2.6%~6%,娟栅牛为3.3%~8.4%;而产乳量变动则更大,由2 000kg~12 000kg。
4、年龄与胎次产乳量随有机体生长发育的进程而逐渐增加,以后随有机体的逐渐衰老而下降。
一般第7胎次时达到高峰,而含脂率和非脂乳固体在初产期最高。
年龄对产乳性能的影响不是遗传因素,而是生理因素。
pH对酪蛋白_十二烷基硫酸钠体系泡沫性能及泡沫分离酪蛋白的影响
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2010 年12月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Dec. 2010文章编号:1003-9015(2010)06-0949-05pH对酪蛋白/十二烷基硫酸钠体系泡沫性能及泡沫分离酪蛋白的影响魏宣彪, 刘桂敏, 吴兆亮, 张宏丹, 赵洪月(河北工业大学化工学院, 天津 300130)摘要:为强化表面活性剂对起泡性差的蛋白质泡沫分离,以酪蛋白/十二烷基硫酸钠(SDS)为研究体系,用吊环法和Ross-Miles法分别研究了pH对酪蛋白 / SDS体系表面张力、泡沫性能的影响,在此基础上考察了pH对SDS辅助酪蛋白泡沫分离效果的影响。
结果表明,20℃条件下,随着pH下降,酪蛋白 / SDS体系的表面张力下降,起泡高度变大,泡沫半衰期增长。
在气速为120 mL⋅min−1,SDS浓度为0.03 g⋅L−1,酪蛋白浓度为0.05 g⋅L−1,装液量为850 mL条件下,SDS辅助酪蛋白泡沫分离的最佳pH为3.4,偏离了酪蛋白的等电点(pI=4.8),在此条件下酪蛋白泡沫分离的富集比为96.37,回收率为25.12%。
关键词:pH;表面张力;泡沫性能;十二烷基硫酸钠辅助;酪蛋白;泡沫分离中图分类号:O648.24;TQ028.15 文献标识码:AThe Effect of pH on Foam Properties of Casein / Sodium Dodecyl Sulfate System and onFoam Separation of CaseinWEI Xuan-biao, LIU Gui-min, WU Zhao-liang, ZHANG Hong-dan, ZHAO Hong-yue (School of Chemical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)Abstract: In order to study the effect of pH value on strengthening the foam separation of the protein with weak foaming property, the casein and sodium dodecyl sulfate (SDS) were used separately as target protein and assisted surfactant. Ring method and Ross-Miles method were used to study the effect of pH on surface tension and foam properties of casein/SDS system, respectively. The results show that, at temperature of 20℃, with the decrease of the system pH, the surface tension of casein/SDS system decreases, the foam volume increases and the half life time of the foam prolongs. It was found that, at air flow rate of 120 mL⋅min−1, SDS concentration of 0.03 g·L-1, casein concentration of 0.05 g·L-1 and bulk liquid volume of 850 mL, the optimal pH for SDS-assisted foam seperation is 3.4 rather than the isoelectric point (4.8) of the casein/SDS system; And under above conditions, the enrichment ratio of casein is 96.37 and the recovery ratio of casein is 25.12%.Key words: pH; surface tension; foam properties; SDS-assisted; casein; foam separation1引言泡沫分离技术是基于表面吸附原理分离、富集微量具有表面活性物质或者能与表面活性物质络合的非表面活性物质的一种方法[1],最早应用于冶金工业和环保领域。
酪蛋白与乳清蛋白比例对酸奶凝胶性质的影响
![酪蛋白与乳清蛋白比例对酸奶凝胶性质的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/003217fdfab069dc50220166.png)
(1)蛋白质质量分数的测定方法采用凯氏定 氮 法
表1 不同乳蛋白粉的成分组成
名称
清 蛋 白 质 量 比 为4.33),稀 释 后 的 原 料 乳 (固 形 物 质 量 分数9%),其他成分如表1所示。
脱脂乳粉 (酪蛋白︰乳清蛋白质量比为4.32)、乳 清浓缩蛋白粉(进口),具体成分如表1所示。 1.2 酸奶的制作工艺
原料乳→调整固形物质量分数→杀菌(90 ℃, 5 min) →冷却(40~45 ℃),接菌(加入质量分数3%的发酵剂) →恒温发酵(40 ℃)→ 4 ℃贮存。
和乳清蛋白的比例,可以明显提高酸奶凝胶的质量。 乳中蛋白质质量分数一致时,酸奶凝胶的硬度、黏度、持水力随着酪蛋白和乳清蛋
白比例的减小而增大,凝胶网络结构变得更规则、致密,孔隙更小。 在低蛋白质质量分数下,降低乳中酪蛋白和乳清蛋白比例,可获得与
高蛋白质质量分数(酪蛋白和乳清蛋白比例较高)相似的酸奶凝胶结构,甚至具有更好的凝胶物理特性。
2 结果与分析
2.1 酪蛋白与乳清蛋白比例对硬度的影响 酸奶凝胶的硬度变化如图1所示。 从图中结果可
以 观 察 到 :(1)在 相 同 蛋 白 质 质 量 分 数 下 ,随 着 酪 蛋 白 和乳清蛋白比例的减小, 酸奶凝胶的硬度不断增大, 酪 蛋 白 和 乳 清 蛋 白 质 量 比 为 4.4∶1 和 1∶1 时 , 蛋 白 质 质 量 分 数 为4%,硬 度 增 加 了67.47 g;蛋 白 质 为 5% , 硬 度 增 加了62.57 g。 (2)蛋白质质量分数不相同,酪蛋白和乳 清蛋白比例相同时,蛋白质质量分数增加,酸奶凝胶 的硬度增加,蛋白质质量分数为4%和5%,酪 蛋 白 和 乳 清蛋白比例为4.4︰1时,酸奶凝胶的硬度增加了47.83 g; 比例为1︰1时,增加了42.92 g。 (3)对不同蛋白质质量
粗制凝乳酶在乳酪制作过程中的作用机理
![粗制凝乳酶在乳酪制作过程中的作用机理](https://img.taocdn.com/s3/m/4e6a0f916e1aff00bed5b9f3f90f76c661374c93.png)
粗制凝乳酶在乳酪制作过程中的作用机理乳酪,作为一种古老而受欢迎的乳制品,有着丰富的营养价值和独特的风味。
在乳酪的制作过程中,粗制凝乳酶被广泛用来促进凝乳的形成和乳蛋白的水解,从而实现乳酪的形成和熟化。
本文将对粗制凝乳酶在乳酪制作过程中的作用机理进行详细探讨。
首先,粗制凝乳酶是一种能够水解乳蛋白的酶类。
乳酪的制作过程中,乳蛋白是非常重要的成分之一。
乳蛋白主要存在于乳清中,包含α乳白蛋白、β乳白蛋白和κ-酪蛋白等。
这些乳蛋白在发酵过程中会发生水解反应,从而形成乳酪的特殊风味和纹理。
粗制凝乳酶通过加速乳蛋白的水解反应,使其在乳酪制作过程中发挥了关键的作用。
乳酪制作过程中,首先需要将牛奶或羊奶加热至适当温度,以杀灭细菌和酵母。
之后,乳酪菌被引入到牛奶中,开始乳酪的发酵过程。
在发酵过程中,粗制凝乳酶被加入到牛奶中,起到水解乳蛋白的作用。
粗制凝乳酶的作用机理主要有两个方面:1. 水解乳蛋白粗制凝乳酶通过切割乳蛋白的化学键,将乳蛋白分解为小分子肽和游离的氨基酸。
这种水解作用使得乳蛋白的结构发生改变,形成了乳酪独特的风味和纹理。
水解后的蛋白质分子更易于结块和凝聚,从而促进了乳酪的成形。
2. 促进凝乳形成的机制粗制凝乳酶在乳酪制作过程中还能够促进凝乳的形成。
凝乳是指在酸化过程中,乳清中的乳蛋白质由于水解而聚集在一起形成的凝胶状物质。
在发酵过程中,粗制凝乳酶能够加速κ-酪蛋白的水解作用,使其失去活性,并与乳蛋白质相互作用形成凝乳。
这种凝聚作用不仅使乳酪获得了独特的质地和口感,还有助于乳蛋白的消化和吸收。
此外,粗制凝乳酶还具有改善乳酪质地和延长保存期的功能。
通过水解蛋白质,粗制凝乳酶能够增加乳酪的柔软度和咀嚼性。
此外,粗制凝乳酶对乳酪中的乳糖也有一定的分解作用,这使得乳酪在消化过程中更易于被身体吸收。
总的来说,粗制凝乳酶在乳酪制作过程中扮演着重要的角色。
它能够促进乳蛋白的水解和凝聚作用,从而赋予乳酪独特的风味和纹理。
凝乳粒的pH值对融化干酪品质的影响
![凝乳粒的pH值对融化干酪品质的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/b252b23ae3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d587.png)
凝乳粒的pH值对融化干酪品质的影响霍建新;王燕;原慧艳;王演;白彩艳;李明【摘要】研究了凝乳粒的pH值对融化干酪的品质的影响.通过对融化干酪主要成分、感官评价、质构分析和微观结构的测定,比较了凝乳粒pH值为6.0、5.8、5.6、5.4、5.2对融化干酪品质的影响.结果表明:随着pH值的降低,融化干酪的脂肪含量和蛋白质含量逐渐减少,含水率增加;凝乳粒pH值为5.6时,切面光滑平整、组织状态均一、口感细腻;具有最高的恢复性,硬度适中,较低的咀嚼度、胶着性、黏聚性和弹性;融化干酪的网络结构更加密实,质地均匀,融化干酪整个体系有最佳的乳化效果.%The effect of the curd particle' s pH value on the quality of processed cheese was bined with main compositions,sensory evaluation,texture profile analysis and electron scanning spectroscopy,we investigated the effects of pH value 6.0,5.8,5.6,5.4,5.2 on the quality of processed cheese,respectively.Results showed that with pH values decreasing,processed cheese exhibited higher moisture,lower fat content.At pH 5.6,processed cheese had a smooth texture,uniform tissue and delighted taste,higher resilience,moderate hardness,low chewiness,low gumminess,cohesiveness,and springiness.The network between proteins was more closed and the structure was more uniform in the processed cheese.The emulsification was also very good.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)003【总页数】5页(P86-90)【关键词】质构分析;电镜扫描;融化干酪;硬度【作者】霍建新;王燕;原慧艳;王演;白彩艳;李明【作者单位】晋中学院,山西晋中,030600;晋中学院,山西晋中,030600;晋中学院,山西晋中,030600;晋中学院,山西晋中,030600;晋中学院,山西晋中,030600;天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津,300457【正文语种】中文融化干酪是指不同类型和成熟度的天然干酪经过粉碎,添加乳化剂、稳定剂、色素等辅料,经加热融化、冷却、包装而成一种干酪制品[1]。
乳的热稳定性
![乳的热稳定性](https://img.taocdn.com/s3/m/c0b78de94693daef5ef73d32.png)
乳的热稳定性刘振民程昌华吴侍风(均瑶集团乳业股份有限公司上海 200032)摘要: 牛乳的热处理是乳品加工中的关键工艺.本文主要阐述了乳的热稳定性评价方法、HCH—pH 值曲线、热诱导变化以及影响热稳定性的影响因素,并进一步讨论了热处理对牛奶凝固特性的影响。
关键词:乳的热稳定性;HCT—pH曲线;热诱导变化;影响热稳定性因素;乳凝固野性牛奶的热处理已经成为乳品加工中一个关键工艺;不管牛奶的最终用途如何,大多数牛奶都会进行至少一次加热处理。
加热处理的目的相差很大;从作为产品加工工艺的一部分,如共沉物和酸奶的生产,到杀灭或减少腐败和病原微生物来生产稳定和安全的产品。
浓缩牛奶、均质的乳制品以及干酪原料乳的热处理、后续储存和加工中也会遇上热处理问题。
1.乳热稳定性评价乳的热稳定性是指乳在灭菌(或杀菌)处理时抵抗凝胶的能力。
有三种主要的实验方法评价牛奶的热稳定性。
第一种方法是牛奶的热稳定性利用将样品放置在油浴后乳蛋白质出现絮凝或凝固的时间来表示,即热凝固时间(HCT);这属于一种主观热稳定性评价法。
未经浓缩的牛奶使用140℃加热;浓缩的牛奶使用120℃加热。
第二种方法是热稳定性用牛奶瞬间凝固的温度表示。
这种测量方法实际上是乳蛋白质本身稳定性的一种度量,不受热诱导反应的影响。
另外一种方法是热稳定性利用在恒定温度下加热期间低离心力(~400克)作用下沉淀的所有蛋白质的百分率表示,沉淀的蛋白质突然增加表示出现凝固。
对于多数个体牛分泌的牛奶,pH值由6.4上升到6.7,热凝固时间(HCT)随之延长;至pH6.9突然迅速降低;pH值继续增加,HCT会继续延长。
在pH6.4以下HCT会迅速缩小。
热稳定性与pH值密切相关的牛奶属于A型牛奶。
有时对于个别牛体分泌的牛乳,其HCT会随着pH的升高而延长,pH值升高蛋白质电量也增加,这类牛奶称为B型牛奶。
出现HCT—pH值曲线的可能机理如下所述。
在B型牛奶的HCT—pH曲线中,牛奶的热稳定性随着pH值增加而增加,这是因为蛋白质电荷、水合力和ζ—电势增大。
姜汁凝乳的研究进展
![姜汁凝乳的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/f6c723e548649b6648d7c1c708a1284ac8500526.png)
收稿日期:2020-09-24 基金项目:浙江省自然科学基金项目(LQ19C200001);浙江省重点研发计划项目(2020C02052) 通信作者:刘士旺(1964—",男,江苏省连云港人,教授,博士,主要从事食品生物技术和农副产品生物加工技术研 究。 E-mail:liushiwang@zust. edu. cn&
(1. School of Biological and Chemical Engineering% Zhejiang University of Science and Technology % Hangzhou 310023 % Zhejiang, China; 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory for Chemical and Biological Processing Technology of Farm Produce% Hangzhou 310023 % Zhejiang, China;
生姜主要功能活性成分包括生姜蛋白酶、姜醇、姜酚、姜烯、黄酮等物质,此外,还含有抗菌成分,新鲜姜 汁对大肠杆菌、啤酒酵母、青霉有较明显的抑菌效果&由于生姜中含有酚类(-二酮基类、姜辣素、二苯基 庚烷等物质,因此具有抗氧化作用凹,它们能够抑制体内过氧化脂质的生成并清除自由基*10+ ,姜辣素类物质 的抗氧化活性大于维生素E,用有机溶剂提取生姜得到的提取物极性越大,抗氧化活性则越大。生姜对不同 癌细胞均有抑制作用,其抗癌作用主要是通过调节多种信号分子来实现的*11+ &姜烯可以刺激胃黏膜合成内 源性胃蛋白酶原并释放,内源性胃蛋白酶原具有保护细胞的作用,从而保护胃黏膜,起到健胃止吐的作用。 姜烯酚和姜醇具有消炎镇痛、驱寒活血的作用,可减轻牙痛、缓解偏头痛,生姜泡酒能缓解关节炎的疼痛。 此外,生姜具有驱寒活血的功效,还能降低血液中胆固醇的含量,从而降低血脂、促进血液循环。
分离酪蛋白实验报告(3篇)
![分离酪蛋白实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/063b3c565b8102d276a20029bd64783e09127d93.png)
第1篇一、实验目的1. 理解牛奶中酪蛋白的提取原理。
2. 掌握等电点沉淀法提取酪蛋白的实验操作。
3. 学习利用pH值调节牛奶中的蛋白质状态,实现酪蛋白的分离。
二、实验原理牛奶中的主要蛋白质为酪蛋白,含量约为3.5%。
酪蛋白是一种含磷蛋白质,其等电点为4.7。
在等电点附近,酪蛋白的溶解度最低,因此可以通过调节牛奶的pH 值,使酪蛋白沉淀出来,从而实现与其它蛋白质的分离。
三、实验材料与试剂1. 材料:新鲜牛奶、pH计、离心机、烧杯、玻璃棒、滤纸等。
2. 试剂:0.2mol/L醋酸-醋酸钠缓冲液(pH 4.7)、95%乙醇、无水乙醚等。
四、实验步骤1. 样品准备:取50mL新鲜牛奶于150mL烧杯中。
2. pH值调节:用pH计测定牛奶的pH值,并逐渐加入0.2mol/L醋酸-醋酸钠缓冲液(pH 4.7),边加边搅拌,直至牛奶pH值达到4.7。
3. 沉淀形成:继续搅拌,使牛奶中的酪蛋白沉淀,并静置10分钟。
4. 离心分离:将混合液转入离心杯中,以3000r/min的速度离心15分钟。
5. 收集沉淀:弃去上清液,收集离心杯中的酪蛋白沉淀。
6. 洗涤沉淀:向沉淀中加入适量95%乙醇,搅拌后静置5分钟,过滤去除杂质。
7. 重复洗涤:重复步骤6,共洗涤3次,以去除酪蛋白中的杂质。
8. 干燥沉淀:将洗涤后的酪蛋白沉淀转移至干净的烧杯中,在60℃下烘干至恒重。
五、实验结果与分析1. 通过实验,成功从牛奶中提取了酪蛋白。
2. 通过pH值调节,实现了酪蛋白的沉淀分离。
3. 洗涤步骤有助于去除酪蛋白中的杂质,提高纯度。
六、实验结论1. 等电点沉淀法是一种有效的酪蛋白提取方法。
2. 通过pH值调节,可以实现酪蛋白的分离。
3. 洗涤步骤有助于提高酪蛋白的纯度。
七、实验讨论1. 实验过程中,pH值的调节对酪蛋白的沉淀效果有重要影响。
若pH值偏离等电点,则会影响酪蛋白的沉淀效果。
2. 洗涤步骤有助于去除酪蛋白中的杂质,但过度洗涤会导致酪蛋白的损失。
pH对牦牛与荷斯坦牛脱脂乳稳定性及胶束微观结构的影响
![pH对牦牛与荷斯坦牛脱脂乳稳定性及胶束微观结构的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/48f2920553d380eb6294dd88d0d233d4b14e3fe1.png)
pH对牦牛与荷斯坦牛脱脂乳稳定性及胶束微观结构的影响张光地;杨继涛;王海霞;杨富民;杨敏【摘要】[目的]探讨pH对2种乳资源酪蛋白胶束结构和稳定性的影响及其之间的差异.[方法]通过调节pH测定不同脱脂乳的稳定性、疏水性及粒径,分析其变化规律.[结果]在pH 6.35~6.80范围内,2种脱脂乳的热稳定性、磷酸盐稳定性、乙醇稳定性均随pH减小呈降低趋势;统计分析表明,荷斯坦牛乳热稳定性的对数值、牦牛乳的热稳定性以及2种乳资源的磷酸盐稳定性和乙醇稳定性与pH都呈现良好的线性关系.[结论]在相同pH下,牦牛乳的3种稳定性及粒径均高于荷斯坦脱脂乳.随着pH的减小,2种乳中酪蛋白胶束粒径均减小;荷斯坦牛乳内源和ANS最大荧光强度增加,其对应的最大发射波长减小;牦牛乳荧光特性变化趋势与荷斯坦牛乳恰好相反.[结论]研究结果可为牦牛乳和荷斯坦牛乳的工业化加工提供参考.【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2018(053)004【总页数】8页(P144-151)【关键词】牦牛乳;荷斯坦牛乳;pH;稳定性;荧光特性;粒径【作者】张光地;杨继涛;王海霞;杨富民;杨敏【作者单位】甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学理学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 730070;甘肃农业大学理学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TS252.1牦牛是我国青藏高原高寒地带及毗邻地区的特有畜种,是当地居民,特别是藏族人民赖以生存的生活和生产资料,自古以来就有“雪域之舟”的美誉.牦牛主要以自然放牧为主,其洁净的环境和天然的牧草造就了纯净、天然、无污染的优良乳.牦牛乳中除了酪蛋白、钙、磷等物质含量高于其他牛乳,还含有其他牛乳所没有的十五碳烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等功能性脂肪酸,所以深得消费者的青睐[1-5].酸处理是乳制品加工最常用的方法,其显著影响乳制品品质和稳定性.当乳体系pH 为6.0以下时,酪蛋白胶束中矿物质明显解离,其理化性质变化较大[6-7].因此大多数关于pH对牛乳的影响研究主要集中在6.0~7.0范围内,以确保乳中营养物质的天然形态不受影响.牦牛乳的蛋白质及矿物质含量与荷斯坦牛乳存在显著差异.众多研究指出,牦牛乳中κ-CN,αS2-CN,β-CN、β-Lg、钙和磷的含量显著高于荷斯坦牛乳,致使2种乳资源在酸化过程中表现出性质和结构变化的差异性[6-9].有关荷斯坦牛乳的研究指出,乳中酪蛋白胶束形态受pH影响显著,在酸化过程中,胶束的微观结构由松散变得致密,乳清蛋白与酪蛋白胶束之间的相互作用也与pH表现出相关性[10-13].荷斯坦牛乳酪蛋白胶束的平均流体力学半径在pH 6.0~8.0时先增大再逐渐减小,并在pH 7.0时达到最大值[14-15].随着体系pH的降低,荧光探针ANS与胶束的结合作用明显加强,乳蛋白结构疏水性改变[16-17].对牦牛乳而言,在其酸化过程中,pH 6.0~7.0范围内随pH的增加κ-CN在乳清相的含量增加[18-19].有研究指出,牦牛乳中κ-CN、β-Lg、非蛋白氮的含量越高,乳的热稳定性越高;可溶性钙含量越高,乳的热稳定性越差[20].相关研究表明,牦牛乳热稳定性在pH 6.8时达到最大值,在pH<6.4或pH>7.0时降低[21].但是,目前除了极少关于牦牛乳热稳定性的报道外,其他稳定性随pH的变化关系及其与荷斯坦牛乳的对比研究未见报道;另外,在同一pH下,牦牛乳与荷斯坦牛乳稳定性的差异研究未见报道.本文以牦牛乳和荷斯坦牛乳为研究对象,以pH为诱导因素,深入探讨了2种乳资源乙醇稳定性、磷酸盐稳定性和热稳定性随pH的变化规律,揭示了稳定性与pH 关系;系统分析了不同pH体系中酪蛋白胶束粒径变化规律;以荧光探针技术表征了体系中蛋白质的空间结构,对比分析了2种乳资源的性质差异.研究结果可为2种乳资源工业化加工和生产提供基础数据和参考依据.1 材料与方法1.1 试验材料原料:牦牛常乳(甘肃省甘南州)、荷斯坦牛常乳(甘肃农业大学奶牛场).1.2 试验仪器与设备PHS-3C pH计上海三信仪表厂;DFⅡ集热式磁力加热搅拌器金坛市顺华仪器有限公司;移液管天津玻璃仪器厂;TGL-20高速台式冷冻离心机长沙湘仪离心机仪器有限公司.1.3 试验方法1.3.1 样品准备原料样品采集后加入叠氮化钠(0.02%,w/w)并在低温下6 h内送到实验室.将牛乳在4℃ 4 000×g条件下脱脂20 min,并用玻璃纤维过滤3次,备用.1.3.2 pH处理冷藏样品从冰箱中取出室温放置,平衡2 h.用1 mol/L NaOH或1 mol/L HCl将样品的pH从6.10调节至6.85,以0.05为间隔.调节后的样品平衡2 h,再次微调至设定pH.1.3.3 热稳定性测定取不同pH的样品各10 mL于密封玻璃管中,置于(140±1)℃油浴加热至出现絮状沉淀.将牛乳的热沉淀时间(HCT)作为热稳定性的试验结果[4],记录数据.1.3.4 磷酸盐稳定性测定取不同pH的样品各5 mL于密封玻璃管中,并在每个管中逐滴加入0.5 mol/L的KH2PO4溶液.充分混匀后在(100±1)℃油浴中加热10 min,将使牛乳沉淀的最小磷酸盐体积作为试验结果,记录数据.1.3.5 乙醇稳定性的测定移取4 mL乙醇溶液加入到2 mL样品中,充分混匀后在5 min之内观察现象,乙醇溶液体积分数从30%~95%,间隔5%.将使牛乳沉淀的最小乙醇溶液体积分数作为试验结果[4],记录数据.1.3.6 荧光光谱测定[22] 内源荧光测定:移取1 mL样品,加9 mL蒸馏水稀释,进行内源荧光光谱扫描.扫描波段设置为290~450 nm,起始波长设置为280 nm,狭缝为5.0 nm.外源荧光测定:移取1 mL样品,加9 mL蒸馏水稀释.取8 mL稀释液加入200μL荧光试剂ANS(8.0×10-3 mol/L),静置3 min,进行外源荧光光谱扫描.扫描波段设置为400~650 nm,起始波长设置为390 nm,狭缝为5.0 nm.1.3.7 粒径测定[23] 移取1 mL样品,加5 mL水稀释,在5 min之内用莫尔文粒度仪测定,测定波长设置为632.8 nm,记录数据.1.4 数据处理各组数据均为3次试验的平均值;数据采用 SPSS 18.0进行统计分析,采用Origin 8.0作图并拟合相关性方程.2 结果与分析2.1 pH对脱脂乳热稳定性的影响牦牛和荷斯坦牛乳的热稳定性随pH变化关系如图1.由图看出,2种乳的热沉淀时间在pH 6.10~6.35变化程度较为缓慢,在pH 6.35~6.80时变化急剧,在pH大于8.0时出现降低.同时,牦牛乳的热沉淀时间在同pH下始终大于荷斯坦牛乳的(图1-A),说明牦牛乳的热稳定性高于荷斯坦牛乳.统计分析发现,在pH 6.35~6.80范围内,荷斯坦牛乳热沉淀时间的对数值、牦牛乳的热沉淀时间与pH表现出良好的线性关系(图1-B),线性关系式分别为:log(HCT)=2.49+13.42×pH (n=10,6.35≤pH≤ 6.80,R2=0.997)(1)HCT=6 740.48-42 630.25×pH (6.35≤pH≤6.80,R2=0.997)(2)A:脱脂乳热沉淀时间(HCT)-pH图;B:脱脂乳沉淀时间与pH关系图.图1 牦牛和荷斯坦牛脱脂乳的热稳定性Figure 1 Heat stability of Yak and Holstein skim milk因此,可利用上述方程式对2种乳资源的热稳定性进行估算.关于牛乳热稳定性的研究主要集中在pH对酪蛋白热稳定性的影响,很少有关于脱脂乳热稳定性的研究.目前仅有Li[21]等人报道了pH对牦牛脱脂乳热稳定性的影响,结果表明,在pH 6.8时其热稳定性同样达到最大值,随后随pH降低,但是目前还没有关于牦牛脱脂乳与pH在 6.35~6.80范围内线性相关的报道.有关研究表明,pH对荷斯坦牛乳热稳定性的影响分2种类型[24-25],第1类的热稳定性随pH增大;第2类的在pH大于6.6(有人认为此pH为6.7)时其热稳定性出现降低,在pH 6.8(有人认为此pH为6.7)时出现最小值,随后又继续增大.这与我们的研究结果基本一致(在pH大于6.8时出现降低),但是目前也没有关于荷斯坦牛脱脂乳与pH在6.35~6.80范围内线性相关的报道.随着乳体系pH的改变,牛乳中维持其稳定存在的氢键、静电相互作用、疏水作用等多种作用力发生变化,乳体系稳定性随之改变[24].pH的降低时,酪蛋白胶束中的胶体磷酸钙溶解,胶束脱去矿物质;pH越低,其溶解程度越大,牛乳稳定性越差[13-14].在pH 6.10~6.35范围内,虽然胶体磷酸钙溶解程度较大,但乳清蛋白与酪蛋白之间形成高分子聚合物,其结构稳定,因此乳的热稳定性随pH变化程度缓慢[18-19].当pH大于6.80时,胶束内部与胶束之间的静电斥力增加,胶束开始解离;另外,体系中HPO42-向 PO43-形态转变,其结合Ca2+的能力大大增强(结合常数分别为642 M-1和2.88×106 M-1),使乳的热稳定性也出现降低[14].由于牦牛乳中β-CN、κ-CN、钙和磷的含量均高于荷斯坦牛乳,其酪蛋白胶束结构更为稳定,所以在相同条件下表现出更高的稳定性.由于脱脂乳热稳定性在pH 6.10~6.35时差异不显著(P<0.05),而在pH 6.35~6.80时与pH表现出良好的线性关系,所以下文中仅探讨pH 6.35~6.80范围内乳体系稳定性及酪蛋白结构变化规律.2.2 pH对脱脂乳磷酸盐稳定性的影响图2为脱脂乳磷酸盐稳定性随pH的变化关系图.由图可以看出,使脱脂乳沉淀的最小磷酸盐体积(Vp)在pH 6.35~6.80随pH增大,并且牦牛乳的磷酸盐稳定性高于荷斯坦牛乳的.磷酸盐溶液体积-pH图象表明,荷斯坦和牦牛脱脂乳磷酸盐稳定性在pH 6.35~6.80范围内与pH呈现出良好的线性关系,线性方程分别为:Vp=5.334 18-31.563 45×pH (6.35≤pH≤6.80,R2=0.989)(3)Vp=6.766 39-42.191 75×pH (6.35≤pH≤6.80,R2=0.989)(4)图2 脱脂乳磷酸盐溶液体积-pH关系Figure 2 Volume of phosphate solution-pH profile of skim milk罗永康等[27]在无机盐对普通牛乳稳定性的研究中指出,增加磷酸盐浓度并未提高牛乳的热稳定性,反而使牛乳的热稳定性降低.但对于磷酸盐稳定性与pH在6.35~6.80范围内的线性关系未见报道,牦牛乳的磷酸盐稳定性及其与pH的线性关系也未见报道.牛乳中Ca2+浓度对酪蛋白胶束的稳定性起着关键作用.向体系中添加的磷酸盐会结合胶束中的Ca2+,从而降低乳的稳定性[26].随着pH的降低,胶束中的钙解离,更易于与磷酸根结合,因此牛乳的磷酸盐稳定性降低.牦牛乳Ca2+的含量比荷斯坦牛乳高25%;另外,牦牛乳种酪蛋白含量较高,其缓冲能力较强[1,20],所以同pH下牦牛乳的磷酸盐稳定性高于荷斯坦牛乳.2.3 pH对脱脂乳乙醇稳定性的影响图3为脱脂乳乙醇稳定性随pH的变化关系图.由图可以看出,使脱脂乳沉淀的最小乙醇体积分数(Vf)在pH 6.35~6.80随pH的增大而增大.换言之,2种脱脂乳的乙醇稳定性随pH的减小而降低,且相同pH下牦牛乳的乙醇稳定性高于荷斯坦牛乳.图3 脱脂乳乙醇体积分数-pH关系Figure 3 Alcohol-pH profile of skim milk乙醇体积分数-pH图表明,荷斯坦牛和牦牛脱脂乳乙醇稳定性与pH在pH 6.35~6.80呈现出良好的线性关系,线性方程为:Vf=73.939 39-415.151 52×pH (6.35≤pH≤6.80,R2=0.978 96)(5)Vf=81.459 06-471.434 37×pH (6.35≤pH≤6.80,R2=0.978 96)(6)有研究表明[27],在pH 6.6~6.9乙醇稳定性随普通牛乳pH的增加而增大,这与我们的研究结果一致.也有研究指出在pH 6.0~7.5乙醇稳定性随普通牛乳pH的增加而增大并呈现S型曲线[24],但对于乙醇稳定性与pH在6.35~6.80范围内的线性关系、牦牛乳的乙醇稳定性及其与pH的线性关系也未见报道.脱脂乳的乙醇稳定性由游离的Ca2+浓度决定[28].游离的Ca2+被吸附到胶束表面,中和胶束所带的负电荷,改变了胶束之间的静电相互作用,乙醇作为脱水剂进入酪蛋白分子,破坏酪蛋白的空间构型,失去电荷的酪蛋白胶束在乙醇的脱水作用下失去水化膜,形成胶体凝结,稳定性降低[29].当pH在6.35~6.80之间降低时,胶束中的胶体磷酸钙逐渐解离,游离的Ca2+浓度随pH的降低而增大,所以乙醇稳定性随pH的降低而降低.牦牛乳(40.21 g/L)的酪蛋白含量高于荷斯坦(26.80g/L)[2],相同的体积分数对牦牛乳酪蛋白胶束的平均作用弱,因此同pH时牦牛乳的乙醇稳定性较高.2.4 pH对脱脂乳中酪蛋白胶束粒径的影响pH对脱脂乳中酪蛋白胶束粒径的影响如图4所示.随着pH的降低,荷斯坦牛乳酪蛋白胶束粒径从203 nm减小到188 nm,牦牛乳酪蛋白胶束粒径从164 nm减小到147 nm.显然,牦牛乳酪蛋白胶束粒径减小程度小于荷斯坦牛乳,说明牦牛乳酪蛋白胶束稳定性高于荷斯坦牛乳.众多研究也表明,pH大于6时,荷斯坦牛乳的粒径随pH的增加而增大[18,30-31];pH大于6.4时,牦牛乳的粒径随pH的增加而增大[21],然而关于相同处理条件下2种脱脂乳的粒径对比也未有报道.图4 脱脂乳粒径-pH关系Figure 4 The graph of particle size of skim milk against pHA:荷斯坦牛脱脂乳内源荧光;B:不同pH下荷斯坦牛乳内源荧光强度及最大波长;C:牦牛脱脂乳内源荧光;D:不同pH下牦牛乳内源荧光强度及最大长.图5 不同pH下脱脂乳的内源荧光光谱、荧光强度(If)和最大吸收波长(λmax)Figu re 5 Steady-state fluorescence emission spectra of skim milk and plots of fluorescence intensity (If) and maximum wavelength (λmax) with different pH随着pH降低,酪蛋白分子所带净负电荷减少,分子之间静电斥力减弱,酪蛋白胶束由疏松向致密结构转化,粒径减小[17].另外,胶体磷酸钙的解离也会导致酪蛋白胶束内部结构改变,酪蛋白单体分子部分解离,粒径减小,其稳定性也随之降低,这与上述关于稳定性的研究结论一致.2.5 pH对脱脂乳疏水性的影响不同pH下脱脂乳的内源荧光如图5.图5-A是荷斯坦牛乳的内源荧光图,图5-B 是pH对内源荧光最大荧光强度和最大发射波长的影响.在pH6.4~6.8范围内,随着pH的减小,最大荧光强度增加,最大发射波长发生蓝移.王鹏杰等[32]的研究结果也表明最大荧光强度随pH的升高而降低.图5-C)是牦牛乳的内源荧光图,图5-D)是pH对内源荧光最大荧光强度和最大发射波长的影响图.在pH 6.4~6.8,随着pH的减小,最大荧光强度降低,最大发射波长发生6 nm的红移.脱脂乳的内源荧光主要来自酪蛋白胶束中的色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基,这3个氨基酸皆存在于酪蛋白分子的疏水部分,负责酪蛋白分子的自组装行为,对微环境的改变十分敏感[17,32].文献指出,随着酸化的进行,荷斯坦牛乳酪蛋白羧基的去质子化导致静电排斥,盐桥断裂,导致酪蛋白结构松散,微环境改变,酪蛋白胶束中疏水区域的暴露程度发生变化[12,23].因此,随着pH降低,色氨酸残基的暴露程度减小,导致λmax发生蓝移,If增大.然而,牦牛乳荧光特性表现出相反的变化趋势.不同pH下脱脂乳的外源荧光如图6所示.由图可以看出,随着pH的减小,荷斯坦牛乳ANS最大荧光强度急剧增大,最大发射波长减小.Liu等[18]的研究结果表明,在pH 6.0~12.0,最大发射波长增大,最大荧光强度急剧降低,与这一研究结果一致.牦牛乳最大荧光强度急剧减小,最大发射波长增大.也有研究表明[33],牦牛乳的荧光强度随pH基本不变.由此可见,ANS与荷斯坦牛乳中蛋白质的亲和力随pH的降低而增加,与牦牛乳中蛋白质的亲和力随pH的降低而减小.A:荷斯坦牛脱脂乳ANS荧光光谱;B:不同pH下荷斯坦牛乳ANS荧光强度及最大波长;C:牦牛脱脂乳ANS荧光光谱;D:不同pH下牦牛乳ANS荧光强度及最大波.图6 不同pH下脱脂乳的ANS荧光光谱、荧光强度(If)和最大吸收波长(λmax)Figure 6 The ANS emission spectra of skim milk and plots of fluorescence intensity (If) and maximum wavelength (λmax) with different pH牦牛乳与荷斯坦牛乳荧光特性表现出相反的变化趋势,可能与两种乳资源中蛋白质含量以及酪蛋白胶束内部微结构差异有关.3 结论牦牛乳和荷斯坦牛乳的热稳定性、磷酸盐稳定性、乙醇稳定性在pH 6.35~6.80范围内,都表现出良好的线性关系.同时,在相同pH下,牦牛乳的稳定性均高于荷斯坦牛乳.随着pH的降低,牦牛乳与荷斯坦牛乳酪蛋白胶束粒径逐渐减小,胶束发生解离,微观结构发生变化,ANS与荷斯坦牛乳酪蛋白的亲和力增加,但其疏水性残基的暴露程度减小,而牦牛乳荧光特性变化趋势与荷斯坦牛乳恰好相反. 综上所述,pH的降低削弱了酪蛋白胶束内部作用力,改变了胶束内部微结构,减小了胶束粒径,从而降低了乳体系的稳定性,并且pH在 6.35~6.80范围内,与稳定性表现出良好的线性关系.参考文献【相关文献】[1] LI H,MA Y,LI Q,et al.The chemical composition and nitrogen distribution of chinese yak (Maiwa) milk[J].International Journal of Molecular Sciences,2011,12(8):4885-95.[2] LI H,MA Y,DONG A,et al.Protein composition of yak milk[J].Dairy Science & Technology,2010,90(1):111-117.[3] WANG P,LIU H,WEN P,et al.The composition,size and hydration of yak casein micelles[J].International Dairy Journal,2013,31(2):107-110.[4] GAUCHER I,BOUBELLOUTA T,BEAUCHER E,et al.Investigation of the effects of season,milking region,sterilization process and storage conditions on milk and UHT milkphysico-chemical characteristics:a multidimensional statistical approach[J].Dairy Science & Technology,2008,88(3):291-312.[5] 李亚茹,郝力壮,牛建章,等.牦牛乳与其他哺乳动物乳功能性营养成分的比较分析[J].食品科学,2016,37(7):249-253.[6] YANG M,SHI Y,LIANG Q.Effect of microbial transglutaminase crosslinking on the functional properties of yak caseins:a 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pH对热处理状态下κ-酪蛋白水解作用和凝乳酶凝胶脱脂乳作用的影响解读
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pH对热处理状态下κ-酪蛋白水解作用和凝乳酶凝胶脱脂乳作用的影响Effect of pH at heat treatment on the hydrolysis of k-casein and the gelation of skim milk by chymosin目录22444445558牛奶的pH重调,酪蛋白在胶体相和血清相之间的分布摘要脱脂牛奶是指牛奶在调整pH值在6.5和7.1之间,在90℃加热30分钟后的牛乳。
热处理后,样本再次进行调整到自然pH(pH值为6.67),建立新的平衡。
高浓度的变性乳清蛋白与在pH为6.5时加热过程中的酪蛋白胶束有关(约占加热30分钟后总数的70%—80%)。
变性乳清蛋白的含量在加热的条件下随pH的升高而降低。
所以分别在pH6.7、6.9、7.1加热30分钟后与酪蛋白胶束有关的变性乳清蛋白的含量为30%、20%、10%。
在加热时pH的增加使越来越多的酪蛋白转入到血清相中。
以κ-酪蛋白的损失和副-κ-酪蛋白的形成时间作为用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测牛奶样本凝乳酶处理的结果。
无论pH值在加热或热处理应用中,κ-酪蛋白的损失和副-κ-酪蛋白的形成在常温或加热的样品中相似。
检测用凝乳酶作用过的牛奶样品的胶凝化性能随时间的变化表明不管已变性的乳清蛋白是否与酪蛋白微胶粒或牛奶中的血清有关,经过热处理的奶的凝胶化时间显著增加,所形成的凝胶的牢固性显著减小。
pH对热处理没有影响。
这些结果表明,牛奶的热处理只对凝乳酶反应(酶相)的初级阶段有很小的影响。
然而,热处理对本反应的第二阶段有显著影响,不管变性乳清蛋白是否和酪蛋白胶束或牛奶血清中不沉淀的聚集体有关,其效果是类似的。
关键词:牛奶;热处理;pH值;凝乳酶;酪蛋白胶束;凝胶。
1.简介在牛的酪蛋白胶束中,κ-酪蛋白主要位于二硫键连接的聚合物的胶束表面。
疏水的N末端区域与亲水的胶束相关联,带负电荷的C末端区域作为一个高度柔性的纤维在胶束表面突出。
酶反应pH值对比萨干酪理化和功能特性的影响
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酶反应pH值对比萨干酪理化和功能特性的影响申四化;常志勇;张颖;赵征【期刊名称】《中国乳品工业》【年(卷),期】2007(035)003【摘要】研究了酶反应条件pH值对比萨干酪理化性质及功能特性的影响.选择在pH值为6.6与6.4时添加凝乳酶.通过对比萨干酪水分、脂肪及蛋白质质量分数的统计分析表明,酶反应条件pH值对比萨干酪的脂肪和蛋白质质量分数没有显著影响,对水分质量分数有显著影响.酶反应条件pH值为6.6比萨干酪水分质量分数为47.70%,pH值为6.4的水分质量分数为51.80%.通过测定干酪中pH值为4.6缓冲溶液及12%的TCA中可溶性氮质量分数,监测其水解情况.在贮藏过程中,可溶性氮质量分数不断增加.酶反应条件pH值影响比萨干酪的功能特性;酶反应条件pH 值为6.6比萨干酪的硬度由最初为100.8 N,50 d后降低为88.9 N,融化性增加了1.28 cm,油析性增加了2.7%;pH值为6.4干酪功能特性的变化情况分别为:硬度降低为75.5 N,融化性增加了2.16 cm,油析性增加了3.1%.【总页数】4页(P20-22,46)【作者】申四化;常志勇;张颖;赵征【作者单位】天津科技大学,食品工程与生物技术学院,天津,300457;天津科技大学,食品工程与生物技术学院,天津,300457;天津科技大学,食品工程与生物技术学院,天津,300457;天津科技大学,食品工程与生物技术学院,天津,300457【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.pH值对再制干酪功能特性的影响 [J], 尹长林;刘佳;赵征2.天然Mozzarella干酪和再制Mozzarella干酪理化特性和功能特性的比较 [J], 李开鑫;纪晓宇;王芳3.比萨干酪工艺及其功能特性分子基础 [J], 范丽芳;王维克4.堆叠pH值对Mozzarella干酪熔化特性的影响 [J], 郭媛;郭慧媛;王芳;万长江;姜鹭;任发政5.pH值,凝乳温度,Ca的添加量和凝乳酶添加量对混合干酪凝乳特性影响的研究[J], 张莉;张雪;张健;李常营;杨贞耐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Mozzarella干酪成熟中蛋白水解及功能特性的变化
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Mozzarella干酪成熟中蛋白水解与功能特性的变化摘要:为控制干酪的质量,对Mozzarella干酪成熟过程中蛋白质的水解(测定SDS凝胶电泳和可溶性氮)和未融化干酪的质构变化以及融化干酪功能特性变化进展了研究,干酪成熟过程中由于凝乳酶和乳酸菌酶的作用使蛋白水解,从而使pH4.6可溶性氮(SN)和12% TCA SN逐渐增加;凝乳酶主要影响酪蛋白的水解范围,乳酸菌及其酶,不但影响酪蛋白的水解范围,而且主要影响酪蛋白的水解深度。
干酪中的残留凝乳酶和乳酸菌酶使酪蛋白水解为大分子量的肽段,而乳酸菌酶还可将大分子量的肽段进一步降解为小分子量的肽段和游离氨基酸。
由于酪蛋白的水解,使干酪的硬度和弹性下降,融化性和油脂析出性增加,随着小分子量肽和游离氨基酸的增加,干酪的褐变性提高。
关键词:Mozzarella干酪;蛋白水解;功能特性0 引言Mozzarella干酪是Pasta Filata(帕斯特-费拉特)干酪中的重要成员,其成熟过程中,在残留的凝乳酶、乳中的胞浆素和发酵剂乳酸菌的共同作用下,干酪中的蛋白质和脂肪(主要是蛋白质)发生降解[1]。
在加工干酪时的乳清排出阶段,大局部凝乳酶随乳清流失,而在热烫拉伸阶段,一局部凝乳酶要失活,尽管如此,仍有一些凝乳酶残留在干酪中。
在Mozzarella加工中使用的嗜热发酵剂,由于有蛋白和脂肪的包裹,大局部菌在热烫拉伸之后也不会死亡,所以在干酪的成熟过程中会继续繁殖,菌体自溶后胞内酶释放出来,使酪蛋白发生水解。
据Mcmahon报道,由于蛋白质的降解,会造成蛋白胶束构造的变化,进而影响干酪的质构和功能特性。
国外对不同工艺参数、不同的凝乳酶、不同的菌种在Mozzarella干酪成熟过程中的蛋白水解进展了系统研究,对控制该种干酪的质量和贮藏稳定性提供了理论指导。
中国对Mozzarella干酪的研究刚刚起步,对这种干酪成熟过程中蛋白质水解规律的研究还未见报道,本文以中国黑白花牛乳为原料,采用无盐渍新工艺制得的新型Mozzarella为材料,研究Mozzarella干酪在成熟过程中蛋白质的水解特点和未融化干酪的质构变化、融化干酪功能特性的变化及其相互间的关系,并设计试验模型(模拟干酪),以期将凝乳酶和乳酸菌对干酪成熟的作用区分开来,对于说明Mozzarella干酪的成熟规律,生产适合中国人口味的Mozzarella干酪,控制干酪的质量具有重要的意义。
牛乳中的嗜冷菌对乳制品的影响
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xx中的嗜冷菌对乳制品品质的影响嗜冷菌及其来源途径1.1xx及乳制品中的主要嗜冷菌在乳品工业界“嗜冷菌”被定义为能够在7℃以及更低温度条件下生长繁殖,不论其最适生长温度条件是多少的一类微生物。
在刚挤出的鲜乳中嗜冷菌数量占细菌总数的不到10%;而在冷藏条件下,嗜冷菌快速生长繁殖而成为牛奶中种群数量占优势的微生物菌群。
在牛乳中发现的最常见的嗜冷菌为假单胞菌属(Pseudomonas),特别是荧光假单胞菌(Ps.fluorescens)。
有人统计了1960年~1970年整个十年期间原料乳和乳制品中嗜冷菌的种类及其出现率,其结果表明假单胞菌属占嗜冷菌总数中的绝大部分,同时也存在有芽孢杆菌属(Bacillus)、微球菌属(Microccus)、埃希氏菌属(Escherichia)、黄杆菌属(Flavobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)等〔1〕1.2来源嗜冷菌在自然界中无处不在,它广泛存在于牛乳的外部环境如土壤、灰尘、空气、水、草料、粪便等当中,但在奶牛乳房内很少发现。
因此,在牛乳房表面、不清洁的挤奶器内和运送牛乳的无缝不锈钢管道及其阀门很可能存有嗜冷菌的污染源。
特别是设备停车期间,在存在污染源的部位嗜冷菌利用残存牛乳生长和大量繁殖,当设备开始运行时流经该部位的牛乳便被嗜冷菌污染。
嗜冷菌产生的蛋白酶嗜冷菌产生的蛋白酶是微生物为了消化酪蛋白而分泌的胞外降解性酶类,有三种形式,即胞内蛋白酶、胞壁蛋白酶和胞外蛋白酶。
Keogh曾报道UHT奶发生胶凝与嗜冷菌产生的胞内蛋白酶有关。
目前的研究集中于胞外蛋白酶,其多数属耐热的碱性金属蛋白酶,Zn2+和Ca2+是酶活性中心,对热处理有非常高的稳定性;最适的温度和pH分别是30~40℃和6~8。
嗜冷菌胞外蛋白酶耐热的机理在于经过高温处理后,未被破坏的处于非折叠状态的蛋白酶分子(无活性)重新折叠成有活性的天然构象〔2〕。
不同蛋白酶水解酪蛋白及其对产物功能性质的影响
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不同蛋白酶水解酪蛋白及其对产物功能性质的影响SINDAYIKENGERA;Séverin;夏文水【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2006(027)002【摘要】采用Alcalase 2.4L和Protamex两种蛋白酶分别水解酪蛋白酸钠(蛋白质含量88.03%)至5%、10%、15%和20%等不同的水解度(DH),并对酪蛋白酸钠及其水解产物的各种功能性质进行了分析测定.结果表明:酪蛋白酸钠经水解后,蛋白质、水分和灰分含量发生变化,游离氨基量增加且增加与DH相关;水解产物中的多肽分子量较小,平均分子量小于8103D,并且分子量随DH的增大而减小,在DH为15%和20%的水解产物中多肽分子量均低于5043D;水解产物的溶解性随DH的增大而增强,在pH4.0~5.0、DH 10%~20%的范围内产物溶解度84.8%~98%,说明在等电点条件下,酪蛋白酸钠水解后溶解性得到改善;与酪蛋白酸钠相比,水解产物的乳化性和起泡性减弱;不同水解产物的氨基酸组成差异不是很大,与酪蛋白酸钠也很接近.【总页数】8页(P64-71)【作者】SINDAYIKENGERA;Séverin;夏文水【作者单位】江南大学食品学院,江苏,无锡,214036;江南大学食品学院,江苏,无锡,214036【正文语种】中文【中图分类】Q556.9【相关文献】1.不同比例酪蛋白与牛明胶酶促交联产物的功能性质 [J], 罗振玲;赵新淮2.不同因素对酪蛋白酶解产物与锌盐螯合效果的影响 [J], 张志;王旭;王强;徐世平;任发政;毛学英3.Na2SO3对碱性蛋白酶水解菜籽粕产物的功能性质的影响 [J], 严梅荣;王丹丹;鞠兴荣4.不同条件对胰蛋白酶水解酪蛋白水解度的影响 [J], 于传瑞;杜开书;吴菲;申文鹏;娄伟强;丁凯;李淑梅5.不同条件对胰蛋白酶水解酪蛋白水解度的影响 [J], 于传瑞;杜开书;吴菲;申文鹏;娄伟强;丁凯;李淑梅;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
乳的热稳定性
![乳的热稳定性](https://img.taocdn.com/s3/m/009e63cbf8c75fbfc77db2a2.png)
乳的热稳定性的测定
用样品放置在一定温度(未浓缩的乳在140 °C, 浓缩乳在120°C)油浴的容器中至凝乳生成的时 间来表示,这个时间称为热凝固时间(HCT) 通过测即刻出现乳凝集的温度来表示,这主要是 对乳蛋白的固有稳定性的一个测量
通过测定在一固定的温度下,低重力(大约是400 克)沉淀的蛋白的百分率来客观的评定。若沉淀 量有迅速增加说明已经凝集
加工处理和添加剂对乳热稳定 性的影响 加工处理
预热
超高温条件下的预热可以增强A型乳以及从A 型乳制得的浓缩乳的热稳定性 预热对B型乳的热稳定性没有什么影响
均质
脱脂乳的热稳定性基本不受均质影响 全乳的热稳定性因均质而下降;均质压力增加, 影响也加剧 均质对乳的热稳定性的不利作用可以通过预热 处理、减少均质压力、二段均质和添加稳定剂 (卵磷脂或酪蛋白酸钠)来抵消
向无乳糖的乳中添加乳糖达到1%(W/V)可以使稳定 性增加,但是更高一点的乳糖含量又要降低稳定性
(5)尿素
尿素是乳中非蛋白氮的主要组成,它的量可增 加乳的热稳定性 虽然尿素对热引起的酸化有明显的缓冲作用 其它关于尿素对热稳定性的作用机理还包括: 氰酸盐与亲核的氨基酸残基、赖氨酸和半胱氨 酸的相互作用,负电荷的增加,美拉德反应的 抑制作用 值得强调的是,仅仅在有乳糖存在时,尿素对 乳的稳定性才会起作用
酪蛋白的脱磷酸作用及随后释放的磷酸盐的沉 淀作用 (20%)
乳的热凝集机理与pH值的关系
在低pH下,乳清蛋白变性和κ —酪蛋白形成络合物, 并黏结于胶体粒子表面,进一步加热引起pH下降, 酪蛋白脱磷酸化和其它反应,凝集起因于乳清蛋白 凝集物附着于酪蛋白胶体表面,通过共价交联形成 凝乳 在较高的pH下,乳清蛋白和κ —酪蛋白的络合物游 离于乳清中,胶体粒子会膨胀许多,故导致胶体有 较少的κ —酪蛋白,因此引起对钙离子敏感性增强, 凝乳是通过钙离子对已去除了 κ —酪蛋白胶体的聚 合作用而形成的
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pH对热处理状态下κ-酪蛋白水解作用和凝乳酶凝胶脱脂乳作用的影响Effect of pH at heat treatment on the hydrolysis of k-casein and the gelation of skim milk by chymosin目录22444445558牛奶的pH重调,酪蛋白在胶体相和血清相之间的分布摘要脱脂牛奶是指牛奶在调整pH值在6.5和7.1之间,在90℃加热30分钟后的牛乳。
热处理后,样本再次进行调整到自然pH(pH值为6.67),建立新的平衡。
高浓度的变性乳清蛋白与在pH为6.5时加热过程中的酪蛋白胶束有关(约占加热30分钟后总数的70%—80%)。
变性乳清蛋白的含量在加热的条件下随pH的升高而降低。
所以分别在pH6.7、6.9、7.1加热30分钟后与酪蛋白胶束有关的变性乳清蛋白的含量为30%、20%、10%。
在加热时pH的增加使越来越多的酪蛋白转入到血清相中。
以κ-酪蛋白的损失和副-κ-酪蛋白的形成时间作为用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测牛奶样本凝乳酶处理的结果。
无论pH值在加热或热处理应用中,κ-酪蛋白的损失和副-κ-酪蛋白的形成在常温或加热的样品中相似。
检测用凝乳酶作用过的牛奶样品的胶凝化性能随时间的变化表明不管已变性的乳清蛋白是否与酪蛋白微胶粒或牛奶中的血清有关,经过热处理的奶的凝胶化时间显著增加,所形成的凝胶的牢固性显著减小。
pH对热处理没有影响。
这些结果表明,牛奶的热处理只对凝乳酶反应(酶相)的初级阶段有很小的影响。
然而,热处理对本反应的第二阶段有显著影响,不管变性乳清蛋白是否和酪蛋白胶束或牛奶血清中不沉淀的聚集体有关,其效果是类似的。
关键词:牛奶;热处理;pH值;凝乳酶;酪蛋白胶束;凝胶。
1.简介在牛的酪蛋白胶束中,κ-酪蛋白主要位于二硫键连接的聚合物的胶束表面。
疏水的N末端区域与亲水的胶束相关联,带负电荷的C末端区域作为一个高度柔性的纤维在胶束表面突出。
这种结构使酪蛋白胶束的稳定性提高,因为柔性纤维提供了抗聚集的空间位阻和静电稳定。
虽然酪蛋白非常稳定,但是他们可以通过某些方法破坏,如酸化至等电点,加入溶剂如乙醇或某些特定酶。
酪蛋白胶束酶的不稳定是奶酪制作过程的基础。
传统上所用的酶提取物是凝乳酶,是从年轻的小牛的第四个胃获得,它包含了一些主要控制牛奶凝固的主要凝乳酶(EC3.4.23.4)。
凝乳酶添加到牛奶中后发生的反应可被分为不同的步骤或阶段。
第一阶段是酶水解κ-酪蛋白的酶促反应,形成二肽作为反应产物。
是一种N末端为副-κ-酪蛋白与酪蛋白胶束保持缔合,而C-末端的糖巨肽(GMP),被释放到血清相中的肽。
实际上,凝乳酶被酪蛋白胶束表面上的柔性纤维切割,降低了表面电荷作用,去除立体“毛发”层。
这导致酪蛋白胶束的不稳定。
第二阶段包括胶束聚集,当有足够的κ-酪蛋白被水解并且如果温度和钙离子的活性足够高,这个阶段就会发生。
第二阶段导致凝胶的形成。
一些报道称在第三阶段将进一步反应,其中步骤包括如脱水收缩作用,非特异性的蛋白水解作用和结构重组的凝胶网络。
牛奶的热处理导致乳清蛋白的变性和变性乳清蛋白与κ-酪蛋白在酪蛋白胶束表面之间的相互作用。
这个相互作用涉及变性乳清蛋白(特别是β-乳球蛋白)游离巯基和κ-酪蛋白二硫键之间的巯基二硫键交换反应。
κ-酪蛋白的二硫键被发现于副-κ-酪蛋白区域,κ-酪蛋白被凝乳酶水解后,变性乳清蛋白仍与副-κ-酪蛋白维持关系。
因此,在制作奶酪之前牛奶的热处理是相当关键的,因为他似乎有可能通过向奶酪凝乳中加入乳清蛋白使产量有大幅度的提升。
结果,已经有相当多热处理对牛奶奶酪制作性能影响的研究。
人们普遍认为,牛奶在经过足够高的温度的热处理后使乳清蛋白变性,导致凝乳酶凝固牛奶的时间增加。
然而,对于延缓凝固时间的机制却有相矛盾的观点。
大多数报告表明,变性乳清蛋白与κ-酪蛋白之间的相互作用抑制凝乳酶对κ-酪蛋白的作用。
然而其他报道显示,加热对凝乳酶反应初级阶段的影响可以忽略不计,他已经表明,凝固过程的第二阶段被变性乳清蛋白的存在或由热引起的钙离子活性减少所抑制。
最近一份由vasbinder等人的报告比较了几种分析酶促反应产物的方法。
这项研究发现,从热处理的牛奶中分离GMP的水平取决于分离GMP的方法。
可以得出结论,乳清蛋白的变性对酶的活性影响不大,而释放的GMP (或副-κ-酪蛋白的形成)在加热和常温的牛奶中是相似的。
大多数是研究自然pH下的牛奶进行热处理后对凝乳酶反应的影响。
最近的研究表明,在热处理前调整牛奶的pH可以来改变变性乳清蛋白和酪蛋白胶束的反应水平。
在低pH(pH约为6.5)下,经过热处理的牛奶中约有70–80%的乳清蛋白和酪蛋白胶束有关。
加热之前随牛奶pH的增加,乳清蛋白作为不沉淀聚合物在血清中的水平逐渐升高,因此,在pH值为6.7时,只有约为30%的变性乳清蛋白与酪蛋白胶束相关联。
牛奶的pH升高时会使酪蛋白胶束发生pH依赖性解离。
当牛奶的pH为6.5被加热时,大约有10-15%的κ-酪蛋白是不沉淀的,并且该水平随pH的增加而增加,因此,在pH为6.7、6.9和7.1时分别有30%,45%和60%是不沉淀的。
随着pH的增加到pH大于6.7时,大部分变性乳清蛋白仍在血清中作为不沉淀聚合物存在。
通过在加热之前控制乳的pH,有可能产生具有改变成分的酪蛋白胶束,特别是在胶束表面与κ-酪蛋白相关联的乳清蛋白和κ-酪蛋白含量在胶体相和血清相之间的分布。
这些变化可能改变与酪蛋白胶束和牛奶的凝胶化特性相关的凝乳酶活性。
因此本研究通过检测凝乳酶对κ-酪蛋白的作用检验酪蛋白胶束的pH依赖性,热诱导的改变是否影响凝乳反应的初级阶段,第二阶段则通过检测由凝乳酶处理过的牛奶的流变性能。
2. 材料和方法2.1 牛奶供应将经过重组低热量的脱脂奶粉,放入经过反渗透连接过滤穿过Milli-Q装置净化的水中,制成10g/100g的实验脱脂牛奶样品。
在进一步处理前,该重组后的脱脂乳样品允许在环境温度(约为20℃)并轻轻搅拌24h的条件下平衡。
叠氮钠(0.01克/ 100克)被添加到牛奶作为防腐剂。
2.2 调整pH值、热处理和pH值的再度调整子样本的脱脂牛奶通过缓慢添加1 mol/ L HCl或1 mol/L NaOH溶液并搅拌使pH值调节到范围6.5-7.1。
牛奶样品在常温下允许平衡约3h。
在不同pH的牛奶样品转移到玻璃瓶中加热,并持续晃动,要求恒温水浴温度控制在90℃达到规定时间(30分钟)。
热处理后,牛奶样品通过浸泡在有流动的冷水的玻璃瓶中来冷却到室温。
加热后的牛奶样品在常温下保存24h然后用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH再调整到自然pH(pH6.67)。
样品保存6h,在使用前要进行定期检查和pH调整。
2.3 凝乳酶对牛奶样品作用的监测将牛奶样品(2mL)置于试管中并塞好塞子,然后水浴到30℃,使其平衡在该温度下60分钟。
凝乳酶(99%的纯度)最初是用水稀释(1:3000)。
对于每个牛奶样本,凝乳酶溶液(50mL)被加入到每个试管中,并将试管上下振摇。
使反应持续进行40分钟。
用凝乳酶处理过的牛奶子样品,静置5分钟,使反应终止,然后立即稀释成用于十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)的缓冲溶液。
样品通过SDS-PAGE进行分析κ-酪蛋白和副-κ-酪蛋白。
此外,当凝乳酶加入到该缓冲溶液中时通过SDS-PAGE进行分析证实,此时凝乳酶的作用被抑制。
2.4 流变特性通过使用低幅度的动态振荡进监测用凝乳酶处理的牛乳的流变特性随时间的变化。
Carrimed CSL100流变仪和圆锥体(4厘米,4°)和排板用于所有的实验中,如前面描述。
所有的数据测量都是在30℃,0.01应力,0.1Hz频率的条件下进行的。
凝乳酶最初用水稀释(1:3)。
将稀释的凝乳酶(40mL)加入到牛奶样本(1300mL)中并将其轻轻上下震摇,然后将牛奶立刻置于流变仪中并开始实验。
每次实验进行60分钟,每隔2.5分钟收集一个试验点。
2.5 离心分离将牛奶样品(1mL)置于体积为1.5mL的小塑料管中。
这些样本在型号为5417C 的Eppendorf离心机中,像之前描述的那样,在20℃时,14000r/min(平均25000克)离心1h。
蛋白质的含量和上清液的组成由NATIVE-PAGE(未变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)和SDS-PAGE(聚丙烯酰胺电泳)测定。
2.6 凝胶电泳和光密度分析法NATIVE-PAGE和SDS-PAGE按如前所述进行实验。
NATIVE-PAGE和SDS-PAGE 凝胶用分子动力学模型扫描进行密度计算。
目的蛋白条纹的整合强度用与密度计相关的Imagequant软件来确定。
用离心上清液中的每种蛋白质的数量确定在最初的牛奶样品的比例。
3. 结果与讨论凝乳酶水解κ-酪蛋白的一个特定键,将蛋白质转化为两个肽,副-κ-酪蛋白和GMP。
该反应可以通过监测κ-酪蛋白的损失或肽产物的形成(之一或两者)。
经SDS-PAGE分析,可以同时监测的酪蛋白底物的损失和副κ-酪蛋白产物的形成。
图 1A 将未经处理的脱脂奶、部分水解的脱脂牛奶、完全水解的脱脂奶在该点凝乳酶诱导凝胶首次观察到的分离模式进行比较。
κ-酪蛋白(峰值 3)和副-κ-酪蛋白(峰值 5)对应的条带表明这些物质与其他乳蛋白组分的分离。
κ-酪蛋白的损失和副κ-酪蛋白的形成清晰而易于检测。
κ-酪蛋白与副κ-酪蛋白的水平之间的关系像预期的那样,呈线性和反比关系(图 1B)。
这些结果表明 SDS — PAGE 方法应适合于监测凝乳酶对脱脂乳中κ-酪蛋白的作用效果。
牛奶样品在 90 ℃加热达30分钟,调整pH 值从 6.5 到 7.1,然后pH值将重新调整到自然pH 值(pH 6.67)。
子样品进行离心,将上清液通过NATIVE-PAGE 进行分析,以确定变性乳清蛋白的水平,并通过SDS-PAGE,以确定不能沉淀的乳清蛋白和κ-酪蛋白的水平。
除非另有说明,报道中的乳清蛋白对应于α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的结合体。
在所有样品中,在加热5分钟后约80%的乳清蛋白变性,在加热 30 分钟后这将增加到接近100%(图2A)。
pH 值对此只有很小的影响,无论样品的初始pH 值是多少,在任何给定的加热时间样品的乳清蛋白变性水平类似。
pH值对变性水平的影响,和先前的报道一致。
与变性相比之下,pH对乳清蛋白与酪蛋白胶束相关联的水平有显着影响(图2A)。
在pH值为 6.5(●),加热 30 分钟后发现大约有70-80%的变性的乳清蛋白与酪蛋白胶束相关联。
较低水平的变性乳清蛋白与胶束随着 pH 值的增加而相关联,所以,在pH 值为 6.7(▼)、 6.9(■)和 7.1(◆)时分别有约 30%、20%和 10%与胶束相关联。