动态高压微射流技术对乳清蛋白性质和结构的影响

作     者：钟俊桢 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘成梅

授予年度：2009年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：动态高压微射流技术 乳清蛋白 功能性质 结构 

摘      要：世界上的乳清产量很大,乳清的开发和利用一直很受人们关注。乳清中蛋白质含量较高,如何有效利用乳清蛋白成为乳品工业中急需解决的问题。乳清蛋白是干酪生产的副产品,广泛应用于食品行业、医药、饲料、化妆品及其它行业。但是乳清蛋白是一种敏感性蛋白质,在一些理化条件下其性质易发生不利于加工应用的变化,这使得其应用范围受到很大限制。然而它的理化性质又是由它的结构以及粒度大小决定的。因此本课题采用动态高压微射流技术对其进行物理改性,研究改性前后的乳清蛋白功能性质和结构的变化规律。 本论文的实验和研究结果如下: (1)动态高压微射流技术对乳清蛋白功能性质的影响:1%、2%和3%浓度的乳清蛋白溶液经过动态超高压微射流技术处理后,乳清蛋白的溶解性、起泡性、起泡稳定性和乳化稳定性均得到不同程度的改善。在同一处理压力下,2%浓度的乳清蛋白改善效果最好;乳清蛋白溶液呈非牛顿流体特性,动态高压微射流处理大大改善了其表观粘度,DHMP没有改变乳清蛋白溶液非牛顿流体的特性,但经过动态高压微射流处理后,乳清蛋白溶液的剪切稀化现象表现的较为明显。 (2)动态高压微射流技术对乳清蛋白微观结构的影响:动态高压微射流技术能够使乳清蛋白球状结构破碎,平均粒度变小,粒径分布变窄,当压力达到160MPa时平均粒径降至最低;其中以2%的乳清蛋白溶液经微射流均质处理后粒度降至最小,由原料的407.2nm降到最低为196.3nm;由X-衍射图谱显示,乳清蛋白的微观晶体结构略有破坏,但破坏程度不深;此外,热分析结果表明,乳清蛋白的热稳定性降低,说明DHPM处理后乳清蛋白的结构变得给为松散。 (3)动态高压微射流技术对乳清蛋白分子结构的影响:动态高压微射流技术对乳清蛋白的亚基和分子量几乎无影响,SDS-PAGE图谱显示不同压力处理后的乳清蛋白条带无变化;DHPM处理使乳清蛋白的二级结构变化不大,红外图谱显示,处理后的乳清蛋白的二级结构变化不大,只是特征吸收峰出现不同程度的蓝移或红移;然而DHPM处理使乳清蛋白的三维结构遭到了严重破坏,随着处理压力的升高,其巯基基团先升高后降低,然而其表面疏水性却呈现相反的趋势,当压力达到80MPa时,巯基基团含量达到最高,而其表面疏水性降至最低:此外,动态高压微射流技术对乳清蛋白的表面分子结构产生了破坏,紫外图谱表明,蛋白质分子的表面区域发生了部分的构象变化。