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不同热处理的牛乳乳清蛋白成分的分析及营养价值的评定

作　者: 李倩
导　师: 霍贵成
学　校: 东北农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 乳清蛋白变性有效赖氨酸巯基消化率
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

婴儿是人生的起始阶段,是人的一生中生长发育最迅速的阶段,需要大量的营养尤其是蛋白质的需求量特别高。缺乏蛋白质会影响婴儿脑的发育,影响一生的健康。但是又由于婴儿时期消化吸收功能尚不完善,与高营养需求相矛盾,易发生消化与营养的紊乱。因此适合婴儿时期特点的食品对婴儿的成长非常重要。根据婴儿时期的特点,母乳无疑是婴儿时期最理想的食品。然而由于母亲的身体状况无法进行母乳喂养时,就非常需要一种能够取代母乳并适合婴儿生理特点的食品。婴儿配方奶粉是将牛乳的成分改变,使其接近母乳成分,再加入各种维生素和微量元素,适宜于喂哺婴儿。为了使婴儿配方奶粉中乳清蛋白与酪蛋白比例更接近于母乳,工业生产中常添加脱盐乳清粉来强化乳清蛋白的含量。乳清蛋白对婴儿的生长发育有着很大的影响,能够为婴儿生长提供大量优质蛋白,并且容易被婴儿消化吸收,还对婴儿的免疫系统功能有一定的影响。但是,脱盐乳清粉在生产过程中巴氏杀菌,喷雾干燥等热处理会导致脱盐乳清分中的乳清蛋白变性,使营养价值及消化率降低。本研究以牛乳为原料,通过酸凝法除去酪蛋白沉淀,得到乳清蛋白。采用高效液相色谱法测定不同加热温度和时间的乳清蛋白中α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的变性率,并得到了几乎完全变性的乳清蛋白。实验结果显示,加热对牛乳乳清蛋白的变性率是正相关,β-乳球蛋白的不可逆反应热稳定低于α-乳白蛋白,95℃加热20min,乳清蛋白变性率为92.27%。对酸乳清粉(未加热的乳清)、巴氏杀菌乳清粉(85℃,15s的乳清)、变性乳清粉(95℃,20min的乳清)和脱盐乳清粉(市售)进行主要成分(蛋白质,糖类和氨基酸)测定,然后分别使用高效液相色谱法测定可溶性蛋白的含量,荧光法测定有效赖氨酸的含量,DNTB比色法测定游离巯基的含量。结果表明,脱盐乳清粉的可溶性蛋白发生了化学修饰,导致脱盐乳清粉成分发生改变。巴氏杀菌对乳清蛋白的变性影响较小；脱盐乳清粉的必需氨基酸含量低于酸乳清粉,有效赖氨酸的损失率25.12%,高于巴杀乳清粉和变性乳清粉,游离巯基含量低于变性乳清粉,增加率为16.65%。通过以上4种乳清粉体外模拟消化率实验,得到脱盐乳清粉的消化率最低,为65.25%,巴氏杀菌的消化率与酸乳清粉差异不显著。通过动物消化性实验,与酸乳清粉做对比,分别测定变性乳清粉和脱盐乳清粉的消化率、血尿素氮含量及肠内氨基酸的含量。实验结果表明,脱盐乳清粉的蛋白消化率为67.87%,与体外模拟实验得到的消化率接近,血尿素氮含量明显低于酸乳清粉(P<0.05),与变性乳清粉无显著差异,1h小肠内各氨基酸含量略低于酸乳清粉。脱盐乳清粉在生产过程中经过多次热处理会导致营养价值降低,并且对婴儿的消化吸收带来了不利影响。所以,开发一种脱盐乳清粉的替代物,或者研发一套不会导致乳清蛋白变性的脱盐乳清粉生产工艺是婴儿配方奶粉研究的首要课题。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-11
1 引言  11-23
  1.1 课题背景  11
    1.1.1 立题背景  11
    1.1.2 课题来源  11
  1.2 婴儿配方奶粉及发展状况  11-13
    1.2.1 婴儿时期的特点及营养需求  11-12
    1.2.2 婴儿配方奶粉的发展状况  12-13
  1.3 乳清蛋白的功能特性及应用  13-16
    1.3.1 乳清蛋白的组成与功能特性  14-15
    1.3.2 乳清蛋白的保健意义  15
    1.3.3 乳清蛋白在营养食品中的应用  15-16
    1.3.4 乳清蛋白对婴儿生长发育的影响  16
  1.4 婴儿配方奶粉的生产工艺  16-19
    1.4.1 脱盐乳清粉的生产工艺  16-17
    1.4.2 婴儿配方奶粉的生产工艺  17-19
  1.5 牛乳生产工艺中的热处理对乳清蛋白的影响  19-21
    1.5.1 牛乳生产工艺中的热处理  19-20
    1.5.2 牛乳生产工艺中的热处理对乳清蛋白的影响  20-21
  1.6 本实验研究内容与意义  21-23
    1.6.1 本实验研究内容  21-22
    1.6.2 本实验研究的意义  22-23
2 材料与方法  23-33
  2.1 试验材料  23-24
    2.1.1 主要试剂及原料  23
    2.1.2 仪器设备  23-24
    2.1.3 试验动物  24
  2.2 方法  24-32
    2.2.1 酸乳清的制备与测定  24-25
    2.2.2 加热乳清的制备及变性率的测定  25-26
    2.2.3 化学分析方法  26-29
    2.2.4 有效赖氨酸的测定  29
    2.2.5 乳清蛋白巯基的测定  29-30
    2.2.6 蛋白水解酶活力的测定  30
    2.2.7 体外模拟消化实验  30-31
    2.2.8 动物实验  31-32
  2.3 统计分析  32-33
3 结果与分析  33-46
  3.1 酸乳清的制备  33-34
    3.1.1 乳清蛋白含量的测定  33-34
    3.1.2 SDS-PAGE电泳  34
  3.2 加热对于乳清蛋白变性的影响  34-36
  3.3 不同热处理的乳清粉成分的测定  36-38
    3.3.1 蛋白质含量的测定  36
    3.3.2 碳水化合物含量的测定  36-37
    3.3.3 氨基酸含量的测定  37-38
  3.4 不同热处理对可溶性蛋白的影响  38-39
  3.5 不同热处理对有效赖氨酸的影响  39-40
    3.5.1 有效赖氨酸标准曲线的绘制  39-40
    3.5.2 样品中有效赖氨酸含量  40
  3.6 不同热处理中巯基的变化  40-41
  3.7 体外模拟实验  41-42
    3.7.1 蛋白水解酶的活力测定  41-42
    3.7.2 体外消化率的测定  42
  3.8 动物消化试验  42-46
    3.8.1 小鼠蛋白消化率的测定  42-43
    3.8.2 血尿素氮含量的测定  43-44
    3.8.3 小鼠消化1h肠液中氨基酸含量的测定  44-46
4 讨论  46-50
  4.1 乳清的制备  46
  4.2 加热对乳清蛋白变性的影响  46-47
  4.3 不同热处理对乳清蛋白的影响  47-48
    4.3.1 不同热处理对可溶性蛋白的影响  47
    4.3.2 不同热处理对有效赖氨酸的影响  47-48
    4.3.3 不同热处理对巯基的影响  48
  4.4 通过动物实验进行消化的评价  48-50
5 结论  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-58
附图A  58-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63

不同热处理的牛乳乳清蛋白成分的分析及营养价值的评定

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