富含c9,t11-共轭亚油酸凝固型酸奶的研发

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亚油酸(linoleic acid,LA)是n-6多不饱和脂肪酸的前体物质,其衍生物参与生物过程中复杂的代谢途径,对人体至关重要。共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)是LA的位置和几何异构体混合物的总称,有利于人体健康,具有免疫调节活性、抗癌、抗肥胖、抗动脉粥样硬化以及抗糖尿病和抗高血压的作用。添加LA到脱脂乳中,通过发酵制备富含c9,t11-CLA的凝固型酸奶,增加了酸奶的生理保健功能。本论文首先研究了LA对酸奶发酵特性的影响,然后将LA分别与酪蛋白(Casein,CS)、β-乳球蛋白(Beta-lactoglobulin,β-Lg)以及牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)的复合体系为研究对象,探究了LA与三种蛋白质的互作机制。最后,研究了LA对发酵酸奶乳清析出、质构特性、微观结构等方面的影响,为富含c9,t11-CLA酸奶这一功能型发酵乳的开发提供依据。主要研究结果如下:1.主要通过研究LA添加量、发酵时间以及脱脂乳浓度对酸奶中益生菌的影响,并探究其对c9,t11-CLA合成及酸奶性质的影响。添加LA到脱脂乳中,通过发酵制备成富含c9,t11-CLA的凝固型酸奶,测定其滴定酸度、p H、持水力、乳酸菌变化情况和c9,t11-CLA含量,发现添加LA使发酵乳富含具有独特功效的有益物质c9,t11-CLA的同时,一定程度上可以改善酸奶的品质。实验发现LA浓度为0.1%(v/v),脱脂乳浓度11%(w/w),发酵时间36 h,此时发酵乳酸度和p H适宜在113°T左右,持水力达到71%,活菌数最多为2.5×10~8 cfu/m L,乳清析出少,c9,t11-CLA产量达到了873.12μg/m L,可能是因为LA与脱脂乳中的乳蛋白相互作用,抑制了酸奶乳清的析出。2.通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱以及圆二色光谱研究LA与CS、β-Lg和BSA的相互作用以及对蛋白质构象的影响。紫外-可见吸收光谱研究发现LA与三种蛋白质均发生相互作用并形成复合物。荧光光谱实验根据LA与三种蛋白质结合后荧光强度的变化及Stern-Volmer常数(Ksv)、淬灭双分子速率常数(Kq)的计算,发现LA均可猝灭三种蛋白质的内源性荧光,反应作用过程是自发进行的,且猝灭机制为静态猝灭。通过双对数方程和范特霍夫方程(Van’t Hoff公式)进一步确定LA与三种蛋白质作用的结合常数(Ka)、结合位点数(n)及相互作用力类型,发现LA与三种蛋白质作用主要以氢键和范德华力结合,结合能力较强,彼此之间只有一个结合位点。同步荧光结果表明,LA作用于三种蛋白质会引起蛋白质氨基酸残基微环境的改变。三维荧光光谱、圆二色光谱发现LA与三种蛋白质相互作用会改变蛋白的构象。3.通过发酵试验,研究发酵所得凝固型酸奶的凝乳状况、乳清析出量、质构、凝胶微观结构的变化,发现添加LA后,发酵乳的乳清析出量有所减少,且与LA浓度负相关,乳清析出量从最初的2.70%减小至2.11%。LA的加入降低了酸奶凝胶的硬度值,从27.27 g降低至17.87 g,且酸奶呈现更致密和均匀的微观结构。
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