低抗原性乳清蛋白的酶法制備及風(fēng)味改善.pdf

1、乳清蛋白是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)蛋白補(bǔ)充劑之一，常用于嬰幼兒配方奶粉中。然而，乳清蛋白可能會(huì)引起過敏反應(yīng)，這嚴(yán)重影響嬰幼兒的生長發(fā)育，甚至威脅其生命。針對(duì)此問題，本課題進(jìn)行了下列研究:采用酶解技術(shù)制備了低抗原性乳清蛋白水解物，并通過產(chǎn)物分級(jí)分離和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS/MS)技術(shù)探討了酶解降低乳清蛋白抗原性的作用機(jī)制，最后通過微生物發(fā)酵對(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行了風(fēng)味改善。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)篩選了水解乳清蛋白用酶。由于不同酶的酶切位點(diǎn)不

2、同，對(duì)乳清蛋白過敏原會(huì)呈現(xiàn)出不同的作用機(jī)制。選取了堿性蛋白酶、中性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶及菠蘿蛋白酶等6種常用的蛋白酶對(duì)乳清蛋白進(jìn)行水解，綜合考慮水解效率和成本等因素，篩選出堿性蛋白酶(Alcalase)、胰蛋白酶(PTN)和木瓜蛋白酶（Papain）三種適宜用酶。
　　(2)針對(duì)篩選出的3種蛋白酶確定了其復(fù)配方案。比較了一步酶解法和兩步酶解法的水解效果，綜合考慮產(chǎn)物水解度、分子量分布和抗原性下降率等幾個(gè)指標(biāo)，確

3、定了Alcalase與PTN復(fù)配的一步酶解工藝，具體參數(shù)為:底物濃度15％(w/v)、pH8.0，酶解溫度55℃，酶解時(shí)間3h，酶用量0.3％Alcalase和0.3％ PTN（以底物質(zhì)量計(jì)）。在此條件下制備的產(chǎn)物水解度為12.2％，分子量10，000 Da以上部分占8.7％，1，000 Da以下部分占65.0％，β-乳球蛋白(BLG)抗原性下降93.2％，α-乳白蛋白(ALA)抗原性下降95.1％。與進(jìn)口水解乳清蛋白商品比較，該工藝制

4、備的產(chǎn)物為中度水解乳清蛋白，具有較低的抗原性。
　　(3)探究了酶解降低乳清蛋白抗原性的作用機(jī)制。乳清蛋白酶解產(chǎn)物經(jīng)過超濾、葡聚糖凝膠層析和LC-MS/MS檢測(cè)，得到多條來源于BLG和ALA的肽，結(jié)果表明酶解過程中，BLG的主要抗原表位V41～K60位，Y102～R124位和L149～I(xiàn)162位，ALA的主要表位V42～E49，W60～F80和C91～L96均由于酶切破壞，水解成長短不一的肽。水解物抗原性下降是由于酶解破壞了過敏原

5、蛋白的抗原表位，與分子量大小并無直接關(guān)系。
　　(4)改善了酶解產(chǎn)物的風(fēng)味。利用直投式乳酸菌發(fā)酵劑對(duì)酶解產(chǎn)物進(jìn)行發(fā)酵，以苦味值為指標(biāo)，采用響應(yīng)面法優(yōu)化發(fā)酵工藝改善產(chǎn)品風(fēng)味，優(yōu)化后的工藝條件是:底物濃度9.15％(w/v)，pH7.80，發(fā)酵劑添加量6.02％（以底物質(zhì)量計(jì)），發(fā)酵時(shí)間8.9小時(shí)。采用感官評(píng)價(jià)的方法定義初始濃度酶解液苦味值為10，該優(yōu)化工藝條件下苦味值下降為1.875。采用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜(HS-SPME

6、-GC-MS)檢測(cè)，比較了不同處理?xiàng)l件下所得產(chǎn)物的風(fēng)味物質(zhì)組成，共檢測(cè)出29種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，主要為醛、酮、醇、酸、酯。發(fā)酵前后揮發(fā)性風(fēng)味化合物種類和含量均發(fā)生了變化，具不良腥味的飽和直鏈醛降低，酮類物質(zhì)中，2-壬酮和2-癸酮分別從2.89％和2.97％降至1.76％和1.22％，并且產(chǎn)生了正己醇和全反-2，6，10，15，19，23-六甲基-2，6，10，14，18，22-二十四碳六烯，含量分別為16.22％和28.00％。