随着牦牛乳制品工业化生产进程的加快,牦牛乳本身的特性对产品质量影响的问题越发凸显。乳的理化性质、乳成分的组成和含量是工业生产中确定工艺参数的重要依据,而乳的热稳定性是评定生产工艺合理性和乳制品质量的重要指标。乳的热稳定性受乳成分、品种、生长环境、加工条件等诸多因素的影响,这些内在或者外在因素的影响最终体现在乳成分和物化性质的改变,进而影响了乳热稳定性。本文对来源于青藏高原牦牛乳成分、乳蛋白热解聚/凝聚作用、乳蛋白的多态性、乳成分与乳热稳定性之间的关系进行了深入研究,旨在从乳的成分与特性上探讨牦牛乳的热稳定性,为牦牛乳资源的合理利用和牦牛乳制品的加工提供理论依据。对来源于不同季节和不同地域的78份纯种、自然放牧的麦洼牦牛乳样品的基本理化性质、缓冲性能、热诱导酸化作用、以及牦牛乳热凝固时间(HCT)进行了研究。牦牛乳的酪蛋白、乳清蛋白、非蛋白氮、脂肪含量显著地高于牛乳,牦牛乳的理化性质与牛乳不同。牦牛乳酸化时,在最大缓冲能力p H下(p H 5.1)的最大缓冲指数为0.049,牦牛乳的缓冲能力要高于普通牛乳。牦牛乳属于A型乳,在140℃下(最稳定p H 6.8)的HCT为17.5 min;在140℃加热180 min后,牦牛乳p H值降低了0.45 p H单位,牛乳p H值降低了0.31 p H单位,牦牛乳的热诱导酸化作用程度高于牛乳。牦牛乳的热稳定性与其固有的p H值直接相关,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。从乳清蛋白的热变性和酪蛋白的解聚/凝聚作用机制上探讨了温度和p H变化对牦牛乳热稳定性的影响。在牦牛乳的生理p H下,牦牛乳中固有的乳清蛋白、β-Lg、κ-CN含量与乳的热稳定性具有较强的正相关性,αs1-CN与乳的热稳定性具有较强的负相关性。牦牛乳β-Lg和α-La的热变性特点与牛乳不同,在弱酸性(p H 6.4~6.6)范围内,热变性程度是β-Lg>α-La,而在弱碱性(p H 6.8~7.6)范围内,热变性程度是α-La>β-Lg;在牦牛乳的生理p H下,牦牛乳β-Lg和α-La热变性程度低于牛乳。在p H 6.4~7.6范围内,四种酪蛋白解聚的程度和速度是κ-CN>β-CN>αs1-CN>αs2-CN,热处理强度越高,酪蛋白的解聚量越大;在此p H范围内,高温(140℃、2 min,120℃、10 min)加热处理,酪蛋白胶束没有发生凝聚作用。基于双向电泳-质谱分析手段,确定αs1-CN、αs2-CN、κ-CN、β-Lg分别有三种异构体,β-CN只有A2型蛋白异构体,α-La为B型蛋白;四种酪蛋白都含有磷酸化基团,αs2-CN含有的磷酸化位点数最多;牦牛乳蛋白含有热稳定性较高的β-Lg A型和κ-CN A型异构体,β-Lg A热稳定性程度高于β-Lg B;高度磷酸化的酪蛋白能与较多的钙结合形成稳定的酪蛋白胶束体系,是牦牛乳热稳定性较高的内在因素之一。在乳的生理p H范围内(6.51~6.70),牦牛乳中可溶性钙含量与p H和HCT之间呈负相关性,总磷和可溶性磷与p H和HCT之间具有正相关性。在乳的生理p H下,乳清相中32%钙和镁是离子态,其它的钙、镁是以柠檬盐和磷酸盐的形态存在,90%的磷是以HPO42-和H2PO4-形态存在。高温热处理,使得乳清相的可溶性钙、磷酸盐、柠檬酸盐含量降低,形成了一个新的平衡,但是高温热处理对牦牛乳盐平衡的影响低于牛乳,表明在同样的热处理条件下牦牛乳的热稳定性高于牛乳。在乳的生理p H下,牦牛乳非蛋白氮和尿素含量与热稳定性之间具有强正相关性,乳糖和脂肪含量与乳热稳定性之间不具有相关性。根据主成分分析可知,牦牛乳的热稳定性与β-Lg、κ-CN、WP、NPN、尿素、总磷和可溶性磷含量及p H呈正相关性,与可溶性钙和αs2-CN含量呈负相关性。基于高斯数学模型和洛伦兹函数模型对乳热稳定性影响最大的4个变量,p H、β-Lg、非蛋白氮和可溶性钙之间相互作用进行拟合,结果表明,在不同p H下乳中β-Lg、非蛋白氮和可溶性钙之间的交互作用影响了牦牛乳的热稳定性。