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超高压食品加工作为一项新型技术,成为国际食品科技界研究的热点,目前我国也将超高压处理技术列为食品工业的重点开发技术之一。乳清蛋白质消化利用率高,并含有丰富的钙,是一种开发老年人食品的理想原料。长期以来,乳清蛋白作为生产奶酪的副产物,往往被丢弃而未得到很好的回收和利用,既浪费资源又污染环境。本文以乳清分离蛋白(WPI)为原料,以新兴的非热处理技术-超高压食品加工为手段,对加压WPI凝胶蛋白质体外消化性及其钙生物利用率进行了初步的研究和评价。14%(w/v)加压WPI凝胶(400MPa,30min)消化率为78.28%,显著高于同浓度的WPI溶液和加热WPI凝胶(80℃,30min)的消化率,分别为64.25%和58.50%(p﹤0.05)。SDS-PAGE和Tricine-SDS-PAGE电泳图谱显示,乳清蛋白主要构成成分中牛血清白蛋白(BSA)、α-乳白蛋白容易被胃蛋白酶消化,而β-乳球蛋白不易被消化。WPI溶液、加热及加压凝胶被胃蛋白酶消化后生成了1000-6000Da的肽段,进一步经过胰蛋白酶消化后,生成更低分子量的产物。该产物经凝胶色谱分析发现,分子量范围在800-1300之间,且加压WPI凝胶比其溶液和加热凝胶的分子量更低。大鼠试验验证了上述结果。不同压力强度(200-600MPa)、加压时间(10-30min)以及溶液pH值(pH5.0-9.0)对加压WPI凝胶体外消化率都具有显著影响(p﹤0.05)。随着压力的升高、时间的延长以及pH值的增加,加压凝胶体外消化率明显增加。扫描电镜分析表明,不同条件下所生成的加压WPI凝胶的微观结构具有较大不同,说明凝胶结构的变化对WPI凝胶体外消化率有一定的影响。14%(w/v)加压WPI凝胶(400MPa,30min)的钙生物利用率为15.18%,显著高于同浓度WPI溶液和加热WPI凝胶(80℃,30min)的钙生物利用率,分别为12.08%和11.76%(p﹤0.05)。凝胶色谱分析表明,进入模拟肠膜(透析袋)内的液体被分离出三个峰,其中二号峰中的钙含量较高,此峰分子量在5 000-6 000之间,富含易于与钙结合的含羧基的酸性氨基酸和含咪唑环的组氨酸。压力(200-600MPa)的变化对加压WPI凝胶的钙生物利用率没有显著影响(p﹤0.05)。添加0.015 M钙离子后,不同压力(200-600MPa)诱导的加压WPI凝胶的消化产物中钙的含量明显增加,但其钙生物利用率反而降低(p﹤0.05)。在12%(w/v)巧克力粉中添加不同浓度的WPI(12%-20%)后,400MPa加压30min,开发出了一种加压WPI混合凝胶产品,该产品质构和感官指标有显著不同(p﹤0.05),其中,WPI浓度为18%的混合凝胶产品总体可接受性最佳,且产品微生物指标(菌落总数、大肠杆菌、霉菌、酵母以及致病菌)均能达到国家标准要求(GB 9678.1-94)。本研究表明,高压诱导WPI凝胶不仅具有较高的蛋白质消化性和钙生物利用率,还符合老年人的饮食特点,可作为一种新型加压凝胶产品进行开发和利用。