超声和微波处理对乳蛋白浓缩水解物功能特性的影响

【摘要】乳蛋白浓缩物(MPC)是一种新型乳制品,由于其具有高蛋白、低糖、低脂肪的特点,MPC需求量逐渐增加。有研究表明MPC用在奶酪、冰淇淋和酸奶上能改进产品的物理化学特性。然而,同其它乳蛋白如乳清蛋白和酪蛋白钠的浓缩物相比较时,MPC的功能特性相对较差。这可以通过一定的技术手段,增强浓缩物中的天然蛋白质基团暴露率加以改进。本研究利用微波(microwave,MW)和超声(ultrasound,US)技术将MPC进行预处理,以期提高MPC的水解率及功能特性。首先,利用微波或者超声对MPC做预处理,然后利用5种蛋白酶(碱性蛋白酶,胰蛋白酶,中性蛋白酶,碱性蛋白酶和风味蛋白酶)将其水解。微波及超声处理能够显著提高MPC水解产物的稳定性及水解程度,但不能降低水解物的苦味。水解物的血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性有所提高,5分钟的超声波预处理后的中性蛋白酶水解物ICso值为0.23mgmL-1。利用液相色谱法分析MPC经中性蛋白酶酶解后产物中肽的水解状况。研究发现,在1-5分钟超声处理样品中出现的小分子肽不存在于对照组样品和8分钟超声处理的样品中。这可能由于随着预处理时间增长,ACE抑制活性的增加,这些小肽在8分钟预处理时被分解。同ACE抑菌活性相关的蛋白通过鉴定,其序列为：p-酪蛋白上WMHHQPHQPLPPT,AVPYPQRDMP,LSQSKVLPVPQ,AMAPKHKEMPFPKYP,αs1-酪蛋白上IKHQGLPQEVLNEN,LLRLKKYKVPQ.其他的活性肽通过芯片消化技术进行鉴定。采用响应曲面法得出用于生产出具有最高ACE抑制活性的中性蛋白酶水解物的最佳条件是超声预处理时间为4.11min,酶解时间2.32h及酶与底物的比例2.33%。在此条件下,理论上的ACE抑制活性是0.044mgmL-1。使用此处理方式进行中试规模验证实验。成功地从牛奶蛋白浓缩物中生产出ACE抑制物和抗氧化肽。生产出了四种分离组分(F1,>8kDa；F2,3.5-8kDa；F3,0.2-3.5kDa；andF4,<0.2kDa),研究表明,组分3是理想的ACE抑制齐(IC50:0.096±0.010mgmL-1)而组分2是很好的抗氧化肽。通过经济成本分析,此方法用于生产中可取得良好的经济效益。
【作者】ULUKOHANKIE；
【导师】吕加平；
【作者基本信息】中国农业科学院，农产品质量与食物安全，2014，博士
【关键词】牛奶蛋白浓缩物；生物活性；微波；超声；水解；

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