UHT乳貯存期間蛋白變化的研究

1、UHT乳貯存期間蛋白變化的研究郭奇慧，白雪，胡新宇，劉衛(wèi)星（內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司研發(fā)中心 呼和浩特 011500）摘要：在UHT乳貯存期間，對(duì)其纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量進(jìn)行測定。結(jié)果表明，隨著貯存時(shí)間的延長，纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量變化極顯著（P<0.01）；貯存時(shí)間與纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。關(guān)鍵詞：UHT乳；蛋白變化Study on protein change of UHT milk during storageGUO Qi-hui,

2、 BAI Xue, HU Xin-yu, LIU Wei-xing(Inner Mongolia MENGNIU Dairy (Group) Co.Ltd R&D, Huhhot, 011500, China)Abstract: During storage, the plasmin activity, protein precipitation, protein size, free amino nitrogen in the UHT milk were analyzed. The results showed that the plasmin activity, protein p

3、recipitation, protein size, free amino nitrogen increased during storage (P<0.01); higher correlation coefficient (P<0.01) was found during the plasmin activity, protein precipitation, protein size and free amino nitrogen.Key word: UHT milk; protein change 引言UHT（Ultra High Temperature）是超高溫滅菌技術(shù)

4、的簡稱，它最早是在19世紀(jì)末提出的，應(yīng)用于乳品工業(yè)是在20世紀(jì)40年代末，于60年代與無菌灌裝技術(shù)結(jié)合用于生產(chǎn)UHT乳1。所以說，UHT乳是在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一種產(chǎn)品，它是指采用超高溫滅菌和無菌灌裝的工藝過程加工而成的牛乳制品1。歐共體關(guān)于UHT產(chǎn)品的定義是：物料在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下，經(jīng)135以上不少于1s的超高溫瞬時(shí)滅菌（以完全破壞其中可以生長的微生物和芽孢），然后在無菌狀第1作者簡介：郭奇慧，1980年生，女，碩士，研發(fā)員，研究方向?yàn)槿槠犯泄偌肮に噷W(xué)注：通訊作者：胡新宇，博士，內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司研發(fā)中心主任態(tài)下包裝于不透氣容器中，以最大限度的減少產(chǎn)品在物理、化學(xué)及感官上

5、的變化，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品稱為UHT產(chǎn)品1。牛乳中的纖維蛋白溶酶（plasmin，PL）主要來源于血液，在乳中對(duì)酪蛋白起水解作用，它可以將乳中的-CN、s-CN水解為-CN和一些短的肽鏈，它的最適pH為7.47.5，最適溫度為372。該酶在乳中大部分以無活性的酶原（plasminogen，PG）形式存在，在乳貯存或處理過程中，PG在激活劑的作用下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘腜L。研究表明PL和PG都有較高的耐熱性，巴氏殺菌和UHT殺菌都不能使它們完全失活3，4。Manji等人的研究表明，間接加熱殺菌的UHT乳在殺菌后并無殘留的PL活性，但是經(jīng)直接加熱殺菌的UHT乳在殺菌后有19%的PL活性殘留，同時(shí)在直

6、接加熱殺菌的UHT乳貯存期間乳中的蛋白水解明顯3 。Kelly等人的研究結(jié)果證明在經(jīng)過間接加熱處理（138，2.4s）的UHT乳中仍發(fā)現(xiàn)有少量殘留的PL活性4。由于PL的高耐熱性，使得它在乳制品的貯存過程中會(huì)繼續(xù)發(fā)揮水解作用，對(duì)乳制品貯存過程中的品質(zhì)造成影響。有一些學(xué)者認(rèn)為在UHT乳貯存期間存在的老化膠凝現(xiàn)象是由乳中殘留的PL活性造成的5。另外，UHT乳貯存期間PL水解乳中蛋白釋放出產(chǎn)生苦味的游離氨基氮，會(huì)對(duì)乳的風(fēng)味造成不良影響。UHT乳在貯存期間會(huì)在容器底部發(fā)現(xiàn)蛋白沉淀。乳本身作為一個(gè)緩沖體系，蛋白質(zhì)是在各種離子組成的平衡體系中處于穩(wěn)定狀態(tài)的，但是當(dāng)條件改變可能會(huì)影響乳中固有的鹽類平衡體系，

7、導(dǎo)致乳蛋白聚集，粒徑增大，最終形成沉淀。乳中鈣離子對(duì)乳的穩(wěn)定性影響最大，因?yàn)槿橹械拟}離子形成鈣橋，從而將乳蛋白連接成穩(wěn)定長鏈，但是當(dāng)鈣離子被沉淀時(shí)就失去了其樞紐作用，使乳蛋白膠粒變得很不穩(wěn)定，最終會(huì)沉淀下來。本試驗(yàn)的目的是通過開展UHT乳與蛋白變化對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)查，尋求其中的規(guī)律，并據(jù)此及時(shí)反應(yīng)出UHT乳的質(zhì)量情況，可為乳制品的生產(chǎn)加工提供及時(shí)準(zhǔn)確的指導(dǎo)信息，及時(shí)采取控制措施，避免經(jīng)濟(jì)損失。1 材料與方法1.1 材料市售250mL利樂包裝的純牛奶，置于室溫下儲(chǔ)存，定期剪包，對(duì)纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量進(jìn)行測定。1.2 纖維蛋白酶活力的測定UHT乳中PL活性的測定參照A

8、lbenzio等6的方法，略有改動(dòng)。1.3 蛋白沉淀含量的測定取乳樣8mL經(jīng)離心機(jī)（HITACHI CR21G II）離心15min（4528g/min），棄去上清液，得到蛋白沉淀，于電熱古風(fēng)干燥箱中（J.P.Selecta Venticell222）60干燥2h，對(duì)蛋白沉淀稱重。1.4 下層蛋白粒徑測定小心吸取下層乳樣10-15L，用激光衍射粒徑儀（LS13320 Beckman Coulter USA）測定乳樣中的下層蛋白粒徑。1.5 游離氨基氮含量測定離氨基氮（FAN）的測定采用鄰苯二甲醛衍生比色法，參照Church 等7的方法，在440nm下用分光光度計(jì)（UV-1700 Shimadz

9、u）測定吸光值，確定游離氨基氮含量。1.6 統(tǒng)計(jì)分析利用SAS軟件（V6.12）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析8。2 結(jié)果分析2.1 UHT乳貯存期間脂肪變化的差異性研究根據(jù)UHT乳儲(chǔ)存的時(shí)間，把樣品分成八組（分組情況見表1），每組各指標(biāo)計(jì)算平均數(shù)，對(duì)纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量的差異性和相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。表1：UHT乳貯存期間的蛋白變化Tab.1 The protein change for UHT milk during storage 貯存時(shí)間(d) 0 45 90 135 180 225 270 顯著水平 (ANOVA) 蛋白酶活力 0.41±0.03e

10、 0.61±0.03d 0.91±0.09e 1.31±0.02b 1.51±0.02ab 1.87±0.03a 1.99±0.03a *（u/mL）蛋白沉淀 0.013±0.001e 0.021±0.004d 0.032±0.005c 0.041±0.001b 0.047±0.004ab 0.052±0.001a 0.055±0.004a * （%） 下層蛋白粒徑 0.43±0.05c 0.47±0.11bc 0.48±0.09bc

11、0.50±0.14b 0.57±0.11a 0.59±0.08a 0.61±0.21a * （um） 游離氨基氮 0.65±0.04d 0.70±0.03c 0.78±0.12b 0.81±0.12a 0.82±0.12a 0.84±0.12a 0.85±0.12a * （mmol/L milk） 注：*表示差異顯著性,*表示在0.01水平下顯著；a、b、c、d、e表示各組間差異從表1分析可知，UHT乳中纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量隨貯存時(shí)間的延長而增加，經(jīng)

12、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，UHT乳中纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量組間有顯著差異（P<0.01）。2.2 UHT乳儲(chǔ)存期間脂肪變化的相關(guān)性研究對(duì)貯存時(shí)間、纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。表2：UHT乳貯存時(shí)間、蛋白變化之間多元回歸系數(shù)檢驗(yàn)表Tab.2 Correlation coefficient(r) among storage time and protein change in UHT貯存時(shí)間纖維蛋白酶活力蛋白沉淀量下層蛋白粒徑游離氨基氮貯存時(shí)間1.000000.95212*0.81321*0.87411*0.

13、77598*纖維蛋白酶活力1.000000.88124*0.95479*0.88529*蛋白沉淀量1.000000.84123*0.93241*下層蛋白粒徑1.000000.85774*游離氨基氮1.00000注：用*表示統(tǒng)計(jì)相關(guān)性,*表示0.01水平下顯著從表2分析可知，貯存時(shí)間與纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；纖維蛋白酶活力與蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；蛋白沉淀量與下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；下層蛋白粒徑與游離氨基氮含量呈極顯著正相關(guān)（P&l

14、t;0.01）。有報(bào)道稱在經(jīng)過UHT處理之后，乳中PL活性仍有殘留，并且由于PG及其激活劑的存在，在UHT乳貯存期間乳中PL活性會(huì)逐漸增加9。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著貯存時(shí)間的延長，UHT乳中PL的活性明顯增大，并且分解了蛋白質(zhì)，產(chǎn)生了大量游離氨基氮，這與前人的研究結(jié)果是一致的。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，UHT乳在貯存期間，乳蛋白發(fā)生了聚集，導(dǎo)致乳中蛋白粒徑的增大，最終發(fā)生了沉淀現(xiàn)象。這可能是由于隨著貯存時(shí)間的延長，乳中固有的鹽類平衡體系逐漸被破壞，導(dǎo)致乳蛋白聚集，粒徑增大，最終形成沉淀。3 結(jié)論1、UHT乳中纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量隨貯存時(shí)間的延長而增加，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分

15、析后發(fā)現(xiàn)，UHT乳中脂纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量有顯著差異（P<0.01）。2、貯存時(shí)間與纖維蛋白酶活力、蛋白沉淀量、下層蛋白粒徑、游離氨基氮含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；脂酶活力與上層脂肪含量、上層脂肪粒徑、FFA呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；上層脂肪含量與上層脂肪粒徑、FFA呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；上層脂肪粒徑與FFA呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。參考文獻(xiàn)：1 武建新乳制品生產(chǎn)技術(shù)M北京：中國輕工業(yè)出版社，200078-792 Korycka-Dahl M，Rlbadeau Dumas B，Chene N，et

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