乳清的营养价值及开发利用现状

概述了国内外关于乳清的生产状况,乳清的营养成分和价值,详述了目前乳清的开发及利用现状,并展望了今后乳清的利用趋势。     

乳清多肽果汁饮料的研究

以乳清为原料,选用胰蛋白酶对其进行水解,制取乳清多肽果汁饮料。对水解条件及风味的调配方案进行了研究。结果显示,控制好水解条件和进行适当处理,可以得到水解度适中、风味良好的乳清多肽果汁饮料。胰蛋白酶作用的最适pH值为8.0时,水解乳清蛋白的最优组合为:[E/S]为0.05%,水解温度为40℃,水解时间为80min,酸溶性肽得率YASP可达到43.1%;风味调配最佳组合为:酸量为0.08%,糖为8%,果汁为4%,β-CD为0.15%,得到的乳清多肽果汁饮料,不仅充分利用了乳清蛋白,而且使营养成分得到强化,风味得到明显改善。     

发酵型乳清饮料的研究进展

乳清是乳品加工业中的一种副产品,它保留了牛奶中55%的营养成分。目前乳清多用于生产乳清粉、乳清蛋白或乳糖,但在其生产过程中存在能量消耗大、成本高等问题。若用乳酸菌发酵乳清,不但可避免脱水干燥中的能量消耗,而且还可分解乳清蛋白释放出免疫调节肽、抗氧化肽、抗高血压肽和必需氨基酸,同时将乳糖转化为乳酸或乙醇,增加乳清产品的生物活性和适口性。因此,利用乳清生产发酵型饮料具有可观的应用价值。主要阐述了乳清的利用现状,总结了乳清发酵后产物的生理活性,分析了发酵型乳清饮料的原料选择、发酵剂特性、工艺要点等,探讨了利用全乳清生产发酵饮料的发展方向。     

乳清寡肽抗氧化活性的研究

通过乳清寡肽对·OH,O_2~-·和DPPH·三种自由基清除作用,评价其抗氧化性能,为乳清寡肽的活性研究及功能性产品的开发提供参考。乳清蛋白经复合酶水解、大孔吸附树脂分离纯化等步骤制得乳清寡肽,以抗坏血酸和TBHQ为对照,采用分光光度法评定其抗氧化特性。乳清寡肽对3种自由基均有不同程度的清除活性,以清除能力来比较·OH>O_2~-·>DPPH·,对·OH的清除效果要明显优于其他2种自由基。在清除率达到50%时,乳清寡肽对·OH,O_2~-·和DPPH·的清除质量浓度分别约为1.5,3.5和3.0 mg/mL。乳清寡肽的清除能力显著。     

制备乳清抗氧化肽的水解条件优化

采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶3种酶对乳清蛋白进行酶水解试验,研究了不同酶解产物、水解时间、水解温度和pH值下的乳清抗氧化肽的水解度和TBARS值,确定了制备乳清抗氧化肽的最佳水解参数。结果表明,乳清蛋白水解物具有抗氧化活性,最佳复配条件是碱性蛋白酶的水解时间5 h,最佳水解温度为65℃,pH值8.5;胰蛋白酶的水解时间1 h,最佳水解温度为45℃,pH值8.0。当水解度达到32.28%时,乳清肽具有较强的抗氧化能力。     

植物化的猪α-乳清蛋白基因人工合成

根据猪α-乳清蛋白基因cDNA序列设计了多对特异性引物,采用循环PCR方法人工合成了植物化的猪α-乳清蛋白基因编码区(398 bp)并对该PCR产物进行测序.DNA序列测定结果表明,采用循环PCR法扩增的产物是预期的猪α-乳清蛋白基因编码区,该植物化的猪α-乳清蛋白基因编码区可以用于植物转化,为猪α-乳清蛋白基因转基因植物研究和在转基因植物中进行动物基因表达研究奠定了基础.     

酶水解乳清蛋白工艺条件的研究

采用4因素二次正交旋转实验,对蛋白酶A水解乳清蛋白的工艺条件(pH值、温度、酶与底物浓度比、水解时间)进行优化。建立了以乳清蛋白水解度为响应值的二次正交旋转回归模型,依据该模型确定以乳清蛋白水解度为响应值的最佳水解条件分别为:初始pH值为6.87,温度为59.6℃,酶与底物浓度比为2000.31 U/g,水解时间为2.91 h。     

猪α乳清蛋白基因双元载体的构建和转化拟兰芥植物

将人工合成的植物化的猪α乳清蛋白基因编码区克隆到载体中,构建了带有35 S启动子--猪α乳清蛋白基因--终止子表达单元的双元载体,采用农杆菌法对拟兰芥进行植物转化.利用该双元载体上的除草剂抗性基因(Bar基因)为选择性标记进行筛选,获得了一些抗除草剂的转化植株.对转化植株后代植进行猪α乳清蛋白基因的PCR检测,证实外源猪α乳清蛋白基因已整合到植物基因组DNA中.     

响应面法优化乳清中乳糖渗滤工艺的研究

以制作干酪过程中产生的乳清为试材,采用截留分子量为10 k Da的再生纤维素对乳清浓缩至最佳倍数(7倍)后,以连续补水的方式洗脱乳糖。在单因素试验的基础上,采用响应面法建立料液比、流速和压力三个主要因素与乳糖脱除率之间的数学模型,对乳糖渗滤工艺进行优化。得到最佳工艺条件为:料液比2∶1(V/V),流速30 m/s,压力0.14 MPa。此条件下,乳糖脱除率达到87.282%。     

用于连续制备乳清蛋白ACE抑制肽的酶膜反应器运行条件优化

采用中空纤维膜连续型酶膜反应器制备血管紧张素转移酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制多肽。在传统酶解工艺条件的基础上,设计出能高效连续制备ACE抑制肽的酶膜反应器,并对此酶膜反应器的运行参数进行了优化,得到能高效制备ACE乳清蛋白源抑制肽的运行条件是:循环流速22.4 L/h,底物质量分数5%,跨膜压力0.07 MPa,酶膜反应器能稳定运行12 h以上,得到乳清蛋白酶解产物的ACE抑制率为30%￣50%。     

果胶糖基化改性乳清蛋白工艺优化

以乳清蛋白为原料,与果胶通过美拉德反应进行干法糖基化改性,研究果胶与乳清蛋白配比、糖基化反应时间和p H值对乳清蛋白膜成膜性的影响。在单因素试验基础上,通过正交试验确定最佳糖基化改性条件。试验结果表明,当果胶与乳清蛋白质量配比为3∶1,反应时间为76 h,乳化体系的p H值为8.4时,乳清蛋白-果胶产物膜的拉伸强度(TS)为1 247.13±0.29 g,断条伸长率为31.52%,乳清蛋白-果胶糖基化产物接枝度为49.523%。     

驼乳乳清保湿乳液的初步研究

在基础配方乳液的基础上,添加驼乳乳清制备驼乳乳清保湿乳液。通过体外称量法,分别在温度30℃,湿度20%和温度25℃,湿度80%这2种条件下对不同梯度驼乳乳清添加量的产品进行水分损失测定,确定10%~30%为最佳添加量。采用相同方法,以市售保湿乳液为标样进行保湿效果对比验证。验证结果显示,温度和相对湿度相同的情况下,驼乳乳清保湿乳液保湿效果优于对标样。     

甜菜果胶的提取工艺及乳清蛋白乳化性对比的研究

以甜菜粕为原料,采用酸提醇析法提取甜菜果胶,对所得甜菜果胶的成分进行简单分析测定,并将甜菜果胶与乳清分离蛋白（WPI）的乳化性进行对比。结果表明,在pH值1,料液比1∶30,90℃水浴4 h,离心后上清液调pH值至3.5,加入95%乙醇至体积分数为60%,冷冻干燥条件下果胶提取率约为22%。其中阿魏酸、半乳糖醛酸、总糖、蛋白质含量分别为2.7%,71.6%,21.6%,3.7%,酯化度为77.6%。与WPI相比,甜菜果胶乳液对高温、低pH值、相对低Ca2+浓度、较长贮藏时间均具有良好稳定性。     

甜菜果胶的提取工艺及乳清蛋白乳化性对比的研究

以甜菜粕为原料,采用酸提醇析法提取甜菜果胶,对所得甜菜果胶的成分进行简单分析测定,并将甜菜果胶与乳清分离蛋白(WPI)的乳化性进行对比。结果表明,在pH值1,料液比1∶30,90℃水浴4 h,离心后上清液调pH值至3.5,加入95%乙醇至体积分数为60%,冷冻干燥条件下果胶提取率约为22%。其中阿魏酸、半乳糖醛酸、总糖、蛋白质含量分别为2.7%,71.6%,21.6%,3.7%,酯化度为77.6%。与WPI相比,甜菜果胶乳液对高温、低pH值、相对低Ca2+浓度、较长贮藏时间均具有良好稳定性。     

乳清蛋白絮凝和超滤浓缩工艺优化

通过优化絮凝条件对干酪乳清进行预处理,利用截留分子量为10 k D和30 k D的改良型纤维素膜包分离干酪乳清中的乳清蛋白,并采用正交试验确定最佳超滤条件。结果表明,最佳絮凝工艺为pH值7.0,1 mol/L Ca Cl_2添加量15 m L,絮凝温度40℃;最佳超滤工艺为超滤温度40℃,超滤压力0.25 MPa,超滤时间20 min。利用此絮凝工艺,经超滤处理后的乳清浓缩液中蛋白质含量为4.98%。     

娟犏牛与牦牛乳汁相同蛋白质组学分析

利用蛋白质组学的方法对娟犏牛奶与牦牛奶乳清和乳脂球膜(MFGM)相同蛋白进行分析,而娟犏牛产奶量高于牦牛,若娟犏牛奶的功能与牦牛奶相近,将提高当地牧民的经济水平。通过离心法分离乳清与乳脂,分别提取蛋白;通过串联质量标签(TMT)技术,进行蛋白质定性与定量分析得到相同蛋白;对相同蛋白进行GO功能注释、KEGG代谢通路、蛋白互作等生物信息学分析。结果表明,利用标记定量蛋白质组学技术在娟犏牛奶与牦牛奶中共鉴定到651种乳清蛋白和990种MFGM蛋白,筛选出298种乳清相同蛋白,283种MFGM相同蛋白。GO注释分析发现,鉴定的娟犏牛奶与牦牛奶乳清相同蛋白主要参与的生物过程是内肽酶活性的负调控、免疫应答和免疫球蛋白产生,MFGM相同蛋白参与的生物过程主要是内肽酶活性的负调控和补体激活,经典途径乳清与MFGM相同蛋白定位的细胞成分主要是胞外间隙和胞外区,参与的分子功能主要是三磷酸鸟苷(GTP)酶活性、GTP结合。KEGG富集分析发现,娟犏牛奶与牦牛奶乳清与MFGM相同蛋白主要富集的途径包括补体和凝血级联反应、吞噬体和内质网中的蛋白加工。娟犏牛奶和牦牛奶中丰度较高的蛋白显示出其在免疫和促进营养吸收...     

阿魏酸对蛋白基美拉德反应产物的影响

通过在乳清蛋白与还原糖的美拉德反应中加入适量的阿魏酸,对产物特性进行对比研究,探讨了阿魏酸对美拉德反应产物热稳定性、起泡性、溶解性等加工特性的影响。结果表明:添加阿魏酸的乳清蛋白美拉德反应产物的热稳定性、起泡性、溶解性均有所提高,其溶解性随p H变化而保持较为稳定的状态。加入阿魏酸后体系的游离氨基酸含量降低,证明了美拉德反应的发生。     

日本开发的新型食品添加剂

（1）从大豆乳清中提取寡糖 日本开发出从生产大豆蛋白的滤液大豆乳清中提取半乳寡糖技术，其主要成分为水苏糖23％、棉子糖7％。     

京尼平交联乳清蛋白和壳聚糖膜的制备

以乳清蛋白和壳聚糖为原料制备复合膜,同时利用天然无毒的京尼平作为交联剂,研究其制备工艺。通过单因素试验研究成膜材料比例、热处理温度、塑形剂、交联剂对乳清蛋白和壳聚糖复合膜性能的影响,并对复合膜进行表征和抑菌性研究。结果表明,京尼平可以作为交联剂用来制备乳清蛋白和壳聚糖复合膜,并且可以较好地改善复合膜的拉伸性能和阻隔性能,膜制备的最佳工艺条件是乳清蛋白(WPC)与壳聚糖(CS)配比为6:4,甘油添加量4%,热处理温度70℃,京尼平添加量0.4%,此时复合膜的拉伸强度(TS)1.79 MPa,断裂伸长强度(E)30.28,透光率(T)37%,水蒸气透过率(WVP)1.25,溶解性(S)34%。在此条件下制得的复合膜具有良好的阻隔性能、抗拉强度、致密性和抑菌性能,可用于食品保鲜和抗菌内外包装的使用。     

热改性聚合乳清蛋白对酸豆奶发酵及贮藏稳定性的影响

研究改性聚合乳清蛋白(PWPC和PWPI)对酸豆奶发酵特性、凝乳状态及贮藏稳定性的影响。结果表明,加入聚合浓缩乳清蛋白PWPC溶液7%和0.02%硬脂酰乳酸钠SSL150,并选用5株乳酸菌混合酸奶发酵剂(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌),接种量为3%,发酵制得的产品状态稳定、黏度和硬度适中、口感细滑、组织柔软、风味良好。最终样品pH值为4.5~4.6,滴定酸度为65~700°T,干物质含量达到了12.36%,贮藏28 d产品稳定性良好。