羊乳活性乳清蛋白的膜分离制备研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:amysyz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统工业上的乳清蛋白是以酸沉或酶沉制备奶酪排出的副产物乳清为原料,进一步分离而得到的功能性乳蛋白配料。乳清蛋白具有良好的营养和功能特性,然而,在生产加工过程中酸或酶的使用以及多次热处理,如巴氏杀菌、常压喷雾干燥等,造成了乳清蛋白中活性成分的损失。应用膜技术分离山羊乳中的乳清蛋白并结合超滤浓缩和低压喷雾干燥等非/低热技术可制备活性乳清蛋白粉,与传统乳清蛋白相比,前者未经酸凝或酶凝以及高热处理,能保留乳清蛋白中活性成分的天然结构,能更好的应用于婴幼儿配方乳粉、功能性蛋白制品及健康食品等产品研制。开展活性乳清蛋白的膜分离制备研究,有助于实现活性羊乳清蛋白粉的国内工业化生产。本实验以山羊乳为原料,以膜技术分离乳清工艺为主线,利用ELISA、RP-HPLC、SDS-PAGE、SEM、蛋白质组学等手段,从不同除菌方式对脱脂乳的除菌效果、不同膜分离参数对乳清的分离效果、以及不同干燥方式对乳清蛋白粉的影响等三方面进行研究。主要研究内容和结果如下:(1)脱脂羊乳的大孔径微滤除菌、紫外辐射杀菌以及高温短时杀菌结果对比:综合比较细菌和体细胞的去除率、活性成分的保持、蛋白含量的保留、蛋白氧化程度等指标后,发现1.4μm微滤除菌效果最优,其使菌落总数达到了国标对巴氏杀菌乳的要求,且使体细胞几乎被全部截留;在活性成分的保留方面,活性IgG、IgA、IgM、Lf、LPO、XO的保留率分别达到87%、88%、94%、90%、97%和72%;乳清蛋白和酪蛋白几乎完全透过,活性乳清蛋白的保留率为93%;在过滤过程中,膜通量稳定在220 L·m-2h-1左右;(2)微滤膜孔径、浓缩倍数、洗滤次数对小孔径微滤分离羊乳清效果对比:综合比较活性成分的透过率、乳清蛋白的透过率、膜通量等指标后,选择最佳陶瓷膜孔径为100 nm,最佳体积浓缩比为3,最佳洗滤次数为3。在最佳膜分离条件下,活性IgG、IgA、IgM、Lf、LPO和XO的累计透过量分别为:73.97%、69.01%、56.6%、47.45%、38.65%和24.17%,乳清蛋白的累计透过率为79.84%,全过滤过程中平均膜通量为87.33L·m-2h-1。(3)采用膜分离技术制备膜分离乳清浓缩液、及酸法与酶法制备酸乳清浓缩液和甜乳清浓缩液:综合比较活性蛋白、抗菌酶的含量等指标,发现膜分离乳清浓缩液中活性IgG、IgA、IgM、Lf和LPO的含量分别为:1.00 g/100 g、86.38 mg/100 g、97.30 mg/100g、247.81 mg/100 g和705 U/g,蛋白含量为49.19%;蛋白质组学分析结果表明,三种乳清浓缩液之间有显著性差异,其中膜过滤乳清浓缩液与酸乳清浓缩液的差异最大。(4)膜分离乳清浓缩液通过低压喷雾干燥、常压喷雾干燥以及冷冻干燥制备乳清蛋白粉,酸乳清浓缩液甜乳清浓缩液通过常压喷雾干燥制备乳清蛋白粉,并与市售羊乳清蛋白粉WPC50比较。综合比较活性蛋白及抗菌酶含量、基本成分以及粉体理化性质等指标。在活性成分保留方面,低压喷雾干燥与冷冻干燥效果接近,低压喷雾干燥制备的乳清蛋白粉中IgG、IgA、IgM、Lf和LPO的含量分别为:78.84 mg/100 g、10.37 mg/100g、9.67 mg/100 g、45.95 mg/100 g和43.33 U/g,蛋白含量达90%以上,均高于市售乳清蛋白粉及酸/甜乳清蛋白粉,且其蛋白溶解度达到99.63%。综上所述,使用1.4μm陶瓷膜微滤除菌能有效的去除脱脂乳中的微生物及体细胞,能很好的保留天然乳清中的活性成分,几乎不截留蛋白;使用孔径100 nm、浓缩倍数3、洗滤次数3等膜分离参数能够较好的分离乳清蛋白和酪蛋白,更多的保留乳清中的活性成分;利用膜分离及低压喷雾干燥技术制备的乳清蛋白粉,能保留更多的活性成分,且有更高的蛋白溶解度。
其他文献
鸡肉粉作为第三代调味品已经被广泛应用于餐饮、调味料等行业中。然而,目前市场上的鸡肉粉风味单一。另外,鸡肉粉的粉状形态导致其具有易吸潮结块的缺点,对鸡肉粉的贮藏产生不良影响。本文以鸡胸肉为原料,向鸡肉粉中添加罗勒风味,旨在改善鸡肉粉风味的同时提高贮藏期间的稳定性。对罗勒鸡肉粉的配方、超声腌制添加风味、干燥方式及罗勒鸡肉粉贮藏稳定性等方面进行研究,主要包含以下几个方面:首先,优化罗勒鸡肉粉的配方。通过
近年来我国肉制品深加工发展迅速,其中肉糜制品因为营养均衡、食用方便等特点深受广大消费者喜爱,又因为其附加值高、市场前景好深受肉类工业青睐。工业上为了方便运输、销售和长时间贮藏一般采用冷冻的方式处理制作好的肉糜产品。但是在冻藏和冻融的过程中,肉糜产品会产生颜色褐变、口感变差等感官劣变问题。因此,了解肉糜制品在冻藏过程中感官品质下降的主要原因,提升肉糜在冻藏过程中的质量是目前工业亟待解决的问题。基于此
燕麦作为一种绿色健康且营养价值较高的谷物,越来越被现代人推崇。随着燕麦深加工的不断推进,燕麦蛋白作为一种高营养价值的加工产品逐渐受到人们重视。与其他谷物相比,燕麦中脂质含量较高,一般采用溶剂浸出法进行脱脂,然后才能制备出蛋白质含量较高的燕麦蛋白产品。水媒法在加工过程中不使用有机溶剂,是一种符合绿色加工标准的植物蛋白提取方法。本课题着眼于未来发展趋势,在考察了燕麦原料前处理方式以及燕麦浆液中蛋白质、
酸性乳饮料由于其独特的口感和营养价值受到消费者的喜爱,但酸性条件下乳蛋白沉淀和乳清析出问题始终是这类饮料新产品开发的挑战。近年来,可溶性大豆多糖(SSPS)由于其良好耐酸耐热性以及粘度低、口感清爽、低p H条件下优异的稳定蛋白能力而受到重视。但目前,关于SSPS稳定蛋白的机制和影响因素研究相对较少,且缺少发酵、人工酸化或者杀菌等加工方式对于SSPS稳定效应的影响研究。这使得SSPS在稳定酸乳饮料方
直链糊精(Amylodextrin,AD)与直链淀粉类似,在溶液中呈现出较好的“外亲水、内疏水”的双亲特性,因此可用于包埋疏水性客体分子。直链糊精的空腔尺寸可根据客体分子大小进行改变,具有类似“弹簧”的柔性空腔结构,是容纳客体分子、形成包合物的基础。目前,对于直链糊精空腔的研究仅停留在疏水性定性研究方面,而对于直链糊精空腔尺寸范围的定量研究方法却鲜见报道。表征直链糊精的空腔尺寸能够为其包埋研究提供
中国是世界上第二大餐饮市场,而餐饮消费中外卖所占的市场份额越来越大。在外卖行业中,外卖面条更是占据举足轻重的地位。然而,外卖面条在配送至消费者手中时会面临严重的品质劣变问题,影响了消费者的接受程度。大多数的外卖面条是由熟鲜面制作的,因此本文研究了熟鲜面的品质保持和影响机理,并针对性地提出了改良方案。首先,研究了小麦面筋蛋白含量对熟鲜面品质保持的影响。小麦面筋蛋白含量由8%增加至16%时,面条的吸水
慢消化糊精是一种在小肠内被缓慢吸收的淀粉衍生物,不易导致餐后血糖短期内急剧升高,有利于维持血糖稳态,对肥胖病、2型糖尿病等慢性疾病也具有潜在的预防和控制作用。淀粉分支酶(1,4-α-glucan branching enzyme,GBE,EC 2.4.1.18)可催化淀粉分子中α-1,4-和α-1,6-糖苷键的重组装,是制备慢消化糊精的一种重要酶制剂。本论文以玉米淀粉为原料,利用来源于Geobac
肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)具有优质氨基酸组成、高消化率和低致敏性等营养特性,同时还具有天然柔性链状结构和丰富的侧链活性基团,这些性质有利于开发新型质构改性流体食品。但是,中性条件下,MP在水或低离子强度溶液中强烈的热聚集/成胶倾向不利于加工生产,限制了MP的开发和利用。天然多酚在肉制品中常被用作抗氧化剂和凝胶交联剂。由于能与蛋白质发生共价/非共价相互作用,多酚也
母乳是一种天然的O/W乳液,其中的脂肪以母乳脂肪球(HMFG)的形态存在,球的内核是甘油三酯,外层是由极性脂、蛋白质等组成的膜结构。HMFG平均粒径为3-5μm,远高于婴儿配方奶粉中脂肪的粒径(约为0.2-0.7μm),乳脂肪球独特的结构对婴幼儿脂肪吸收代谢具有重要意义。为此,本文利用富含乳脂肪球膜的乳清蛋白粉,制备了一种由乳清蛋白粉纳米液滴稳定的模拟母乳脂肪球结构的乳状液,并研究了乳状液的微观结
近年来,肥胖的发病率逐渐升高,导致心脑血管疾病,2型糖尿病,冠心病等疾病的患病风险增加,如何控制肥胖的发生发展成为世界亟待解决的公共健康问题。生酮饮食(Ketogenic Diet,KD)是一种脂肪含量高、碳水化合物含量低的配方饮食,被应用于治疗癫痫、糖尿病、肥胖等疾病。国内外研究表明,生酮饮食影响肠道菌群组成,但对肠道菌群的具体影响仍未有一致结论。本课题基于美国肠道计划(American Gut