本文關鍵詞：乳成分和乳蛋白的多態(tài)性對牦牛乳熱穩(wěn)定性的作用

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【摘要】：隨著牦牛乳制品工業(yè)化生產進程的加快,牦牛乳本身的特性對產品質量影響的問題越發(fā)凸顯。乳的理化性質、乳成分的組成和含量是工業(yè)生產中確定工藝參數的重要依據,而乳的熱穩(wěn)定性是評定生產工藝合理性和乳制品質量的重要指標。乳的熱穩(wěn)定性受乳成分、品種、生長環(huán)境、加工條件等諸多因素的影響,這些內在或者外在因素的影響最終體現在乳成分和物化性質的改變,進而影響了乳熱穩(wěn)定性。本文對來源于青藏高原牦牛乳成分、乳蛋白熱解聚/凝聚作用、乳蛋白的多態(tài)性、乳成分與乳熱穩(wěn)定性之間的關系進行了深入研究,旨在從乳的成分與特性上探討牦牛乳的熱穩(wěn)定性,為牦牛乳資源的合理利用和牦牛乳制品的加工提供理論依據。對來源于不同季節(jié)和不同地域的78份純種、自然放牧的麥洼牦牛乳樣品的基本理化性質、緩沖性能、熱誘導酸化作用、以及牦牛乳熱凝固時間(HCT)進行了研究。牦牛乳的酪蛋白、乳清蛋白、非蛋白氮、脂肪含量顯著地高于牛乳,牦牛乳的理化性質與牛乳不同。牦牛乳酸化時,在最大緩沖能力p H下(p H 5.1)的最大緩沖指數為0.049,牦牛乳的緩沖能力要高于普通牛乳。牦牛乳屬于A型乳,在140℃下(最穩(wěn)定p H 6.8)的HCT為17.5 min;在140℃加熱180 min后,牦牛乳p H值降低了0.45 p H單位,牛乳p H值降低了0.31 p H單位,牦牛乳的熱誘導酸化作用程度高于牛乳。牦牛乳的熱穩(wěn)定性與其固有的p H值直接相關,乳中κ-CN、β-Lg、非蛋白氮的含量越高,乳的熱穩(wěn)定性越高;可溶性鈣含量越高,乳的熱穩(wěn)定性越差。從乳清蛋白的熱變性和酪蛋白的解聚/凝聚作用機制上探討了溫度和p H變化對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響。在牦牛乳的生理p H下,牦牛乳中固有的乳清蛋白、β-Lg、κ-CN含量與乳的熱穩(wěn)定性具有較強的正相關性,αs1-CN與乳的熱穩(wěn)定性具有較強的負相關性。牦牛乳β-Lg和α-La的熱變性特點與牛乳不同,在弱酸性(p H 6.4~6.6)范圍內,熱變性程度是β-Lgα-La,而在弱堿性(p H 6.8~7.6)范圍內,熱變性程度是α-Laβ-Lg;在牦牛乳的生理p H下,牦牛乳β-Lg和α-La熱變性程度低于牛乳。在p H 6.4~7.6范圍內,四種酪蛋白解聚的程度和速度是κ-CNβ-CNαs1-CNαs2-CN,熱處理強度越高,酪蛋白的解聚量越大;在此p H范圍內,高溫(140℃、2 min,120℃、10 min)加熱處理,酪蛋白膠束沒有發(fā)生凝聚作用�；陔p向電泳-質譜分析手段,確定αs1-CN、αs2-CN、κ-CN、β-Lg分別有三種異構體,β-CN只有A2型蛋白異構體,α-La為B型蛋白;四種酪蛋白都含有磷酸化基團,αs2-CN含有的磷酸化位點數最多;牦牛乳蛋白含有熱穩(wěn)定性較高的β-Lg A型和κ-CN A型異構體,β-Lg A熱穩(wěn)定性程度高于β-Lg B;高度磷酸化的酪蛋白能與較多的鈣結合形成穩(wěn)定的酪蛋白膠束體系,是牦牛乳熱穩(wěn)定性較高的內在因素之一。在乳的生理p H范圍內(6.51~6.70),牦牛乳中可溶性鈣含量與p H和HCT之間呈負相關性,總磷和可溶性磷與p H和HCT之間具有正相關性。在乳的生理p H下,乳清相中32%鈣和鎂是離子態(tài),其它的鈣、鎂是以檸檬鹽和磷酸鹽的形態(tài)存在,90%的磷是以HPO42-和H2PO4-形態(tài)存在。高溫熱處理,使得乳清相的可溶性鈣、磷酸鹽、檸檬酸鹽含量降低,形成了一個新的平衡,但是高溫熱處理對牦牛乳鹽平衡的影響低于牛乳,表明在同樣的熱處理條件下牦牛乳的熱穩(wěn)定性高于牛乳。在乳的生理p H下,牦牛乳非蛋白氮和尿素含量與熱穩(wěn)定性之間具有強正相關性,乳糖和脂肪含量與乳熱穩(wěn)定性之間不具有相關性。根據主成分分析可知,牦牛乳的熱穩(wěn)定性與β-Lg、κ-CN、WP、NPN、尿素、總磷和可溶性磷含量及p H呈正相關性,與可溶性鈣和αs2-CN含量呈負相關性�；诟咚箶祵W模型和洛倫茲函數模型對乳熱穩(wěn)定性影響最大的4個變量,p H、β-Lg、非蛋白氮和可溶性鈣之間相互作用進行擬合,結果表明,在不同p H下乳中β-Lg、非蛋白氮和可溶性鈣之間的交互作用影響了牦牛乳的熱穩(wěn)定性。
【關鍵詞】：牦牛乳 熱穩(wěn)定性 乳成分 乳鹽 乳蛋白 多態(tài)性
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS252.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-19
• 第1章 緒論19-37
• 1.1 課題背景及研究目的和意義19
• 1.2 牦牛乳的基本成分19-21
• 1.3 乳熱穩(wěn)定性的研究進展21-23
• 1.3.1 乳的熱穩(wěn)定性21-22
• 1.3.2 乳熱穩(wěn)定性的評價方法22
• 1.3.3 乳的熱誘導酸化作用22-23
• 1.4 乳成分對熱穩(wěn)定性影響的研究進展23-35
• 1.4.1 p H對乳熱穩(wěn)定的影響24-25
• 1.4.2 乳鹽對乳熱穩(wěn)定性的影響25-27
• 1.4.3 蛋白質的組成對乳熱穩(wěn)定性的影響27-30
• 1.4.4 乳蛋白的多態(tài)性對乳熱穩(wěn)定性的影響30-33
• 1.4.5 乳中非蛋白氮對乳熱穩(wěn)定性的影響33-34
• 1.4.6 脂肪和乳糖對乳熱穩(wěn)定性的影響34
• 1.4.7 其它因素對乳熱穩(wěn)定性的影響34-35
• 1.5 本論文的主要研究內容35-37
• 第2章 實驗材料與方法37-53
• 2.1 實驗材料與設備儀器37-39
• 2.1.1 主要試劑37-38
• 2.1.2 主要儀器設備38
• 2.1.3 牦牛乳樣品的采集38-39
• 2.2 測定方法39-44
• 2.2.1 牦牛乳基本化學成分的測定方法39-40
• 2.2.2 牦牛乳物理性質的測定方法40
• 2.2.3 牦牛乳氮分布的測定方法40
• 2.2.4 牦牛乳蛋白組分的測定方法40-41
• 2.2.5 尿素含量的測定方法41
• 2.2.6 緩沖能力的測定方法41
• 2.2.7 熱凝固時間的測定方法41-42
• 2.2.8 乳蛋白的雙向電泳方法42
• 2.2.9 乳蛋白鑒定和磷酸化蛋白鑒定方法42-43
• 2.2.10 酪蛋白膠束粒徑和zeta電位的測定方法43
• 2.2.11 宏量元素和微量元素的測定方法43-44
• 2.2.12 磷酸鹽和檸檬酸鹽的測定方法44
• 2.2.13 非蛋白氮組分的分析方法44
• 2.3 牦牛乳物化特性及熱凝固特性的研究44-46
• 2.3.1 牦牛乳物理性質和化學組成44-45
• 2.3.2 牦牛乳蛋白質組成的研究45
• 2.3.3 牦牛乳的緩沖能力45
• 2.3.4 牦牛乳熱凝固特性的研究45-46
• 2.3.5 牦牛乳的熱誘導酸化作用46
• 2.3.6 乳成分對牦牛乳的熱穩(wěn)定性的影響46
• 2.4 牦牛乳蛋白的熱解聚/凝聚作用和多態(tài)性46-48
• 2.4.1 乳蛋白與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系46
• 2.4.2 牦牛乳乳清蛋白的熱變性作用46-47
• 2.4.3 牦牛乳酪蛋白膠束的解聚作用47-48
• 2.4.4 牦牛乳酪蛋白膠束的凝聚作用48
• 2.4.5 牦牛乳的多態(tài)性與磷酸化位點預測48
• 2.5 乳鹽對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響48-50
• 2.5.1 牦牛乳中宏量和微量元素48
• 2.5.2 牦牛乳乳鹽在兩相中的分配形態(tài)48-49
• 2.5.3 可溶性鈣磷與牦牛乳熱穩(wěn)定性間相關性研究49-50
• 2.5.4 熱處理和p H對牦牛乳乳清相中可溶性鹽的影響50
• 2.6 非蛋白氮和乳糖對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響50-51
• 2.6.1 非蛋白氮與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系50
• 2.6.2 尿素對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響50-51
• 2.6.3 脂肪和乳糖含量與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系51
• 2.7 主成分分析51-52
• 2.8 乳成分之間相互作用對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響52
• 2.9 數據處理52-53
• 第3章 牦牛乳的物化特性及熱凝固特性53-74
• 3.1 引言53-54
• 3.2 牦牛乳的理化性質54-60
• 3.2.1 牦牛乳的物理性質54-56
• 3.2.2 牦牛乳的基本化學組成56-57
• 3.2.3 牦牛乳蛋白的組成57-58
• 3.2.4 牦牛乳蛋白組分的含量58-60
• 3.3 牦牛乳的緩沖性能60-64
• 3.3.1 常乳和脫脂乳的緩沖容量60-62
• 3.3.2 無膠體磷酸鈣牦牛乳的緩沖能力62
• 3.3.3 熱處理對牦牛乳液緩沖性能的影響62-64
• 3.4 牦牛乳的熱凝固特性64-67
• 3.4.1 不同溫度下牦牛乳HCT-p H特性64-65
• 3.4.2 脫脂牦牛乳的HCT-p H特性65-66
• 3.4.3 牦牛乳的熱誘導酸化作用66-67
• 3.5 乳成分與牦牛乳熱穩(wěn)定性之間的關系67-72
• 3.5.1 牦牛乳熱穩(wěn)定性與基本組分之間關系68-69
• 3.5.2 牦牛乳熱穩(wěn)定性與鈣磷之間的關系69-70
• 3.5.3 牦牛乳熱穩(wěn)定性與含氮化合物之間的關系70-71
• 3.5.4 牦牛乳熱穩(wěn)定性與乳蛋白組分之間的關系71-72
• 3.6 本章小結72-74
• 第4章 牦牛乳蛋白熱解聚/凝聚作用和蛋白多態(tài)性與乳熱穩(wěn)定性關系74-105
• 4.1 前言74-75
• 4.2 乳蛋白與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系75-79
• 4.2.1 乳清蛋白與牦牛乳熱穩(wěn)定性之間的相關性75-77
• 4.2.2 酪蛋白與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性77-79
• 4.3 牦牛乳乳清蛋白的熱變性作用79-84
• 4.3.1 牦牛乳清蛋白的SDS-PAGE80-81
• 4.3.2 不同p H下乳清蛋白熱變性81-82
• 4.3.3 不同p H下 β-Lg和 α-La的熱變性82-84
• 4.4 牦牛乳酪蛋白膠束的解聚作用84-88
• 4.4.1 不同p H下 κ-CN的解聚作用84-86
• 4.4.2 不同p H下 αs1-CN和 β-CN的解聚86-88
• 4.5 牦牛乳酪蛋白膠束的凝聚作用88-91
• 4.5.1 酪蛋白膠束表面Zeta-電位的變化88-90
• 4.5.2 酪蛋白膠束粒徑的變化90-91
• 4.6 牦牛乳乳蛋白的多態(tài)性91-100
• 4.6.1 牦牛乳蛋白的雙向凝膠電泳分析92
• 4.6.2 牦牛乳蛋白的質譜分析92-94
• 4.6.3 牦牛乳蛋白的多態(tài)性分析及磷酸化位點預測94-100
• 4.7 乳蛋白多態(tài)性與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系100-103
• 4.7.1 乳蛋白多態(tài)性與牦牛乳熱穩(wěn)定性相關性分析100-103
• 4.7.2 牦牛 β-Lg蛋白多態(tài)性與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系103
• 4.8 本章小結103-105
• 第5章 乳鹽對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響105-123
• 5.1 引言105-106
• 5.2 牦牛乳中宏量和微量元素106-107
• 5.3 鈣磷與牦牛乳熱穩(wěn)定性間的相關性107-113
• 5.3.1 總鈣和可溶性鈣與p H之間的相關性108-109
• 5.3.2 總鈣和可溶性鈣與乳熱凝固時間的關系109-111
• 5.3.3 總磷和可溶性磷與p H之間的相關性111-112
• 5.3.4 總磷和可溶性磷與HCT之間的相關性112-113
• 5.4 牦牛乳乳鹽在兩相中的分配及形態(tài)113-118
• 5.4.1 乳鹽在乳清相和膠束相中的分配113-114
• 5.4.2 乳清相中乳鹽的形態(tài)及含量114-116
• 5.4.3 膠束相中乳鹽的形態(tài)及含量116-118
• 5.5 溫度和PH對牦牛乳乳清相可溶性鹽的影響118-122
• 5.5.1 熱處理對乳鹽在乳清相中分配的影響119-120
• 5.5.2 不同p H下乳鹽在乳清相中的分配120-122
• 5.6 本章小結122-123
• 第6章 其它乳成分及乳成分之間的相互作用對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響123-147
• 6.1 引言123-124
• 6.2 非蛋白氮與牦牛乳熱穩(wěn)定性的關系124-127
• 6.2.1 牦牛乳中非蛋白氮組成124-126
• 6.2.2 非蛋白氮與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性126-127
• 6.3 尿素對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響127-133
• 6.3.1 尿素與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性128-129
• 6.3.2 加入尿素對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響129-130
• 6.3.3 水解時間對乳p H和HCT的影響130-131
• 6.3.4 尿素濃度對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響131-133
• 6.4 脂肪和乳糖含量與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性133-136
• 6.4.1 脂肪含量與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性133-135
• 6.4.2 乳糖含量與牦牛乳熱穩(wěn)定性的相關性135-136
• 6.5 影響牦牛乳熱穩(wěn)定性因素的主成分分析136-139
• 6.6 乳成分之間相互作用對牦牛乳熱穩(wěn)定性的影響139-146
• 6.6.1 β-Lg含量和p H之間的交互作用140-141
• 6.6.2 β-Lg含量和非蛋白氮之間的交互作用141-142
• 6.6.3 β-Lg和可溶性鈣的之間交互作用142-143
• 6.6.4 非蛋白氮和p H之間的交互作用143-144
• 6.6.5 p H和可溶性鈣的交互作用144-145
• 6.6.6 NPN和可溶性鈣的交互作用145-146
• 6.7 本章小結146-147
• 結論147-150
• 參考文獻150-166
• 附錄166-170
• 攻讀博士學位期間所發(fā)表的學術論文170-173
• 致謝173-174
• 個人簡介174

，

本文編號：885222