浓缩乳蛋白(MPC)是脱脂牛乳经超滤和洗滤后,再通过蒸发浓缩和喷雾干燥所得到的一类高蛋白、低乳糖的粉体,其功能性和营养性较好,因而被广泛应用于食品工业的生产中。MPC中钙离子的含量与存在状态在很大程度上影响其所含蛋白的结构和功能性质。此外,钙离子会通过离子键介导蛋白产生非共价交联,导致MPC在储藏过程中溶解性下降,进而严重影响其在应用时功能性质的发挥。本课题旨在通过离子交换树脂部分脱除MPC中的钙,来延缓或抑制MPC在储藏过程中溶解度下降的现象,主要研究了脱钙截留液的制备工艺、理化性质以及脱钙MPC的溶解性和功能性。本课题对提高MPC的溶解性、拓展其功能性质,具有重要的指导意义。主要研究内容和结果如下:(1)脱钙截留液的制备工艺:脱脂乳经超滤和洗滤浓缩后,所得截留液固形物和蛋白含量分别为10.1%和9.0%;通过脱钙率与树脂添加量、离子交换时间、以及树脂交换容量的综合比较,选择了强酸型阳离子交换树脂Amberlite SR1L Na,实现了静态条件下截留液中钙的可控定量脱除,离子交换的时间为2 h,钙脱除的可控范围为0-83.6%。(2)脱钙截留液的理化性质:通过酪蛋白胶束粒径和结构、胶体磷酸钙(CCP)形态、游离蛋白含量和外观等指标表明,当脱钙率超过38.7%时,酪蛋白胶束几乎完全解离。(3)脱钙MPC的制备:基于(1)和(2)的研究,在截留液中添加0%、1%、2%、3%和4%的离子交换树脂,经静态离子交换2 h后,在进口温度135oC、出口温度75oC的条件下喷雾干燥,分别得到脱钙率为0%、11.1%、18.6%、27.0%和37.1%的MPC。(4)脱钙MPC的溶解性:脱钙MPC的初始溶解度都在95%以上,且随脱钙程度的增加而略有提高。在35oC储藏4个月后,未脱钙MPC的溶解度显著降低;11.1%脱钙MPC的溶解度随储藏时间下降的程度明显降低;18.6-37.1%脱钙MPC的溶解度在储藏期内几乎不变。(5)脱钙MPC的功能性质:基于MPC在食品中的主要应用范围,确定了所研究的功能性质为凝胶性、起泡性和乳化性。随着脱钙率的增加,MPC的凝胶性逐渐降低,但钙的回补能显著恢复其凝胶性,其中11.1%脱钙MPC的凝胶性可通过钙的回补得到基本恢复。此外,MPC的起泡性和泡沫稳定性、以及乳化性和乳化稳定性都随脱钙程度的增加而提高。综上所述,11.1-18.6%脱钙的MPC中酪蛋白胶束结构保留较好,且具有良好的溶解性和凝胶性,可作为新型食品配料用于酸奶和奶酪等乳制品中;18.6-37.1%脱钙的MPC具有良好的溶解性、起泡性和乳化性,可用于搅打奶油、奶泡和冰淇淋等食品中;高脱钙率(>37.1%)MPC具有优异的溶解性,其溶解液澄清度高,可用于半透明及透明乳饮料的生产。