酪蛋白是一种重要的乳蛋白,其作为功能性配料在食品工业广泛使用。其特有的凝胶性、持水性等功能特性已受到人们的关注,但其在较酸性环境下溶解度较差,影响了其他功能性质的发挥,从而限制了应用。为进一步提高其功能特性、拓展其应用领域以及减少其应用量、降低成本,还需对其进行改性研究。美拉德反应是蛋白改性方法之一,也是改善蛋白质功能特性的有效方法,与其他改性方法相比,存在较少的安全问题。但也存在一些缺点和不足,如效率低、反应时间长、能耗高。超声波是一种新的绿色环保的加工技术,其特有的空穴作用可产生巨大的压力、剪切力,湍流和激烈的搅拌,来改变原料的特性。本论文主要研究不同的超声波处理条件下的酪蛋白的美拉德反应。酪蛋白首先在无糖的情况下进行超声处理,再与葡萄糖在湿热条件下反应。通过分析褐变程度、中间产物含量(A294)、接枝度、荧光光谱和凝胶电泳研究超声预处理对美拉德反应程度的影响;在此基础上通过研究紫外光谱和内源荧光光谱,分析超声波对产物三级结构的影响;最后研究超声波预处理对产物的功能特性的影响。研究的具体内容和结果如下:1研究超声时间和功率对酪蛋白-葡萄糖美拉德反应进程影响得到如下结论:研究表明,褐变程度和接枝度在超声时间为20 min时取得最大值,分别为0.5327和42.40%;A294在10 min时最大为0.5327;褐变程度、A294和接枝度在450W分别高达0.5763、0.5852、46.48%,是未经超声预处理的1.26倍、1.23倍和1.47倍(P<0.05)。荧光光谱结果显示超声预处理能够提高酪蛋白-葡萄糖反应产物的含量。SDS-PAGE电泳显示经过超声预处理后的美拉德反应产物生成了大分子聚合物。因此超声预处理可显著加快反应速率,提高反应程度。2研究超声时间和功率对酪蛋白-葡萄糖反应产物三级结构的影响得出以下结论:紫外吸收光谱显示所有样品呈现相似的图形,但是它们的紫外吸收峰不同,紫外吸收峰的最大值分别在450W和20 min时达到最高,表明终产物的含量增加;内源荧光光谱结果表明超声预处理后,产物结构发生去折叠作用,同时红移现象表明超声预处理改变了产物的构想,使三级构想变松散。因此超声预处理对产物的结构存在一定影响。3研究超声时间和功率对酪蛋白-葡萄糖反应产物功能特性的影响得出如下结论:当超声功率一定,产物的还原能力和脂质过氧化的抑制率在超声时间为20 min时最大达0.5896和71.54%;羟基自由基清除率在30 min时达到13.19%。当超声时间一定,超声功率增加到450W时,反应产物的还原能力增加到0.5930(P<0.05);脂质过氧化的抑制率达到73.16%,显著高于未经超声处理的样品(63.68%)(P<0.05);清除羟基自由基的能力为12.14%,显著高于未经超声处理的样品(5.51%)(P<0.05);所以超声预处理对产物的抗氧化效果有改善作用。当超声功率一定时,EAI和ESI分别在10 min和20 min时取得最大值,达到73.92 m2/g和21.02 min,显著高于未经处理的样品(P<0.05)。在超声时间一定时,产物的乳化特性(EAI)和乳化稳定性(ESI)分别在超声功率增加到300W和450W取得最大,分别是80.24 m2/g和24.50 min(P<0.05);因此超声预处理可改善产物EAI和ESI。超声功率一定时,超声20 min时,凝胶强度和持水性最大,较未经超声处理的样品提高了39.42%和32.43%(P<0.05)。当超声时间一定,超声功率增加到450W时,凝胶强度和持水性都达到最大,分别为153.34g和67.80%,较未经超声处理的分别提高了29%和39.42%(P<0.05)。SEM结果显示超声预处理的样品的微观结构更紧密均匀。泡沫性(FC)和泡沫稳定性(FS)分别在超声时间延长到20 min和超声功率增加到450W时取得最大值。