乳清分离蛋白(WPI)是哺乳动物乳清中含量最丰富的蛋白,具有高营养特性和多样的功能性质。其中,乳清蛋白的凝胶性是产生或改变食物质地的重要功能特性。在牛乳制品的加工中,乳清分离蛋白的凝胶性不可避免地会受到乳糖等主要共存组分的影响。近年来,研究主要集中在乳糖等还原性碳水化合物与WPI在加工中发生的共价相互作用(美拉德反应)对WPI的溶解性、乳化性、抗氧化活性以及致敏性等功能性质的影响。然而,目前关于通过糖基化反应制备的WPI-乳糖共轭物热凝胶性质的相关研究较少,并且糖基化反应对乳清蛋白凝胶性质的影响及其内在机制尚不完全清晰。因此,本论文开展以下三个部分的研究:1)采用干热法制备了不同反应时间的美拉德反应产物,通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、分光光度计以及pH计对美拉德产物进行评价与表征,并获得了具有最大可溶性糖化程度的样品;2)通过流变试验,包括温度扫描、振幅应变扫描、频率扫描以及稳定剪切扫描,研究了WPI-乳糖共轭凝胶的流变性质,并与混合凝胶进行对比;3)通过荧光光谱、分光光度计、扫描电子显微镜以及温度扫描实验探究了美拉德共轭溶液与混合溶液在热凝胶处理前后的分子结构、微观形貌和分子相互力的变化,来解释凝胶性能差异的内在形成机制,为扩大其在食品体系中的应用提供理论支撑。本文的主要结论如下:1、SDS-PAGE结果表明,随着干热处理时间的延长(0到2 d),糖化乳清蛋白的分子量增加;随着时间进一步延长(大于2 d),分子量降低且条带变浅。因此,乳清蛋白与乳糖在干热条件下(60?C,79%空气相对湿度)处理2 d后得到其最大可溶性糖化程度。在该条件下,共轭溶液的pH值有显著的降低以及在波长294 nm和420 nm下的吸光值有明显的增加,这表明有大量美拉德中间产物和终极产物的生成。此外,共轭溶液在340 nm下的吸光值大幅度减少,这说明蛋白的自由氨基数量经过糖基化反应后显著下降。通过计算,其最大糖化程度达到82%。2、温度扫描试验表明,乳清蛋白溶液与干热处理乳清蛋白溶液经过90?C维持30 min后都没有形成凝胶,但干热条件会略微削弱蛋白热聚集溶液的流变性能。乳糖的添加会促进蛋白溶液经过热处理后形成良好的弹性凝胶。此外,共轭凝胶的阻尼因子略低于混合凝胶,这说明美拉德共轭凝胶具有更好的相对粘弹性。振幅应变、频率和稳定剪切扫描的结果说明,相比于混合凝胶,共轭结合凝胶具有更低的频率依赖性、更高的线性粘弹区域和在高剪切速率下更高的剪切粘度,这说明共轭凝胶拥有更高的断裂模量以及其凝胶结构中包含有更多的共价健。3、光谱学的试验结果得出,美拉德反应能够显著改变蛋白WPI分子的结构,体现在美拉德共轭溶液中显著降低的荧光强度、明显增强的表面疏水性以及减少的总游离巯基含量。与混合溶液相比,共轭溶液的游离巯基基团含量经过热凝胶处理后有明显的下降,这说明美拉德反应促进了WPI分子在热凝胶过程中的共价交联。温度上升扫描试验得出,混合凝胶的结构中含有更多的非共价相互作用力(氢键、范德华力),尽管两者都以物理相互作用力为主。电子扫描显微镜的结果表明,共轭凝胶的微观形貌具有比混合凝胶更致密和更小的平滑多孔状结构。综上可得,美拉德反应会显著改变乳清蛋白的分子结构,导致共轭溶液在热凝胶化过程中涉及的分子相互作用力和聚集方式与混合溶液存在差异,从而形成了不同微观结构和流变性能的凝胶。