乳品工藝學(xué) 課件 第13章（2）乳活性肽

乳品工藝學(xué)Dairytechnology李曉東Lixiaodong1其他功能性乳制品乳生物活性肽第十四章乳中活性物質(zhì)及功能性乳制品2

乳蛋白是人類膳食優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源，自1979年以來，越來越多的研究證實(shí)乳蛋白的分子中存在著具有多種生物活性的片段。這些在母體蛋白中并無活性的多肽，能經(jīng)特定的蛋白酶水解釋放，在人體內(nèi)顯示出不同的生物活性。這些肽種類很多，許多已經(jīng)被分離和鑒定，乳蛋白活性肽因其源于天然食物蛋白以及生理功能的多樣性，在膳食補(bǔ)充劑、保健食品及醫(yī)藥領(lǐng)域顯示出良好的發(fā)展趨勢。目前已發(fā)現(xiàn)的乳源生物活性肽按其功能可分為類嗎啡肽、類嗎啡拮抗肽、酪蛋白磷酸肽、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE)抑制肽、抗血栓形成肽、免疫調(diào)節(jié)肽、酪蛋白糖巨肽等。乳生物活性肽013乳生物活性肽011.乳蛋白源活性肽的種類阿片肽：內(nèi)源性阿片肽也稱為典型的阿片肽，如腦啡肽。外源性阿片肽稱為非典型的阿片肽，也稱外源嗎啡或食物激素。乳是外源性阿片肽的通常來源。降血壓肽：血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)是一種與血壓調(diào)節(jié)相關(guān)的含鋅金屬酶。ACE的抑制作用能夠有效地調(diào)節(jié)血壓。雖然乳源性抗高血壓肽的ACE抑制作用不如抗高血壓藥物明顯，但來自食品，所以更安全，作用更溫和，副作用更小，其突出優(yōu)點(diǎn)是對(duì)高血壓患者起到降血壓的作用，對(duì)血壓正常的人無降壓作用。4乳生物活性肽01抗血栓肽：來自κ-酪蛋白的抗血栓肽也被認(rèn)為是影響心血管系統(tǒng)的因素之一。乳凝固取決于κ-酪蛋白與凝乳酶的相互作用，因此，酶促水解對(duì)這些過程的開展是必要的。免疫活性肽：免疫活性肽是指一類存在于生物體內(nèi)具有能刺激巨噬細(xì)胞的吞噬能力，抑制腫瘤細(xì)胞生長功能的多肽，這種多肽在體內(nèi)一般含量較低，結(jié)構(gòu)多樣，是一種細(xì)胞信號(hào)傳遞物質(zhì)，它通過內(nèi)分泌、旁分泌、神經(jīng)分泌等多種作用方式行使其生物學(xué)功能，溝通各類細(xì)胞間的相互聯(lián)系。5乳生物活性肽01金屬結(jié)合鈦：一些酪蛋白衍生肽能夠結(jié)合金屬離子，從而可作為體外生物載體。研究表明酪蛋白磷酸肽（CPP）可發(fā)揮作為金屬載體的作用。CCP的金屬結(jié)合能力對(duì)人體健康有積極的影響，研究表明它能促進(jìn)牙齒的琺瑯質(zhì)鈣化，從而誘發(fā)防齲效果，現(xiàn)在市售的口腔護(hù)理產(chǎn)品已運(yùn)用了這些特性?？咕模嚎咕挠址Q為肽類抗生素，是由生物體產(chǎn)生的具有抗菌作用的小分子蛋白質(zhì)，是宿主先天非特異性防御系統(tǒng)的重要組分。6乳生物活性肽01⑦

酪蛋白糖巨肽：酪蛋白糖巨肽（CMP）是來源于k-酪蛋白的C-末端殘基

106~169區(qū)域，存在于生產(chǎn)干酪或凝乳酶酪蛋白的副產(chǎn)物中，它是由一組含有不同糖類和不同磷含量的相同肽鏈組成的多肽。⑧

酪蛋白磷酸肽：酪蛋白磷酸肽（caseinphospeptides，簡稱CPPs）是以牛乳酪蛋白為原料，經(jīng)單一酶或復(fù)合酶水解，再對(duì)其產(chǎn)物進(jìn)行分離提純而得到的含有成簇磷酸絲氨酸的多肽。酪蛋白磷酸肽可以有效提高人體鈣、鐵、鋅等二價(jià)礦物質(zhì)的攝入量以及吸收和利用率，還具有固齒、健齒、修復(fù)齦齒的作用。7乳生物活性肽012.酪蛋白磷酸肽的制備酪蛋白酶消化熱滅活酶噴霧干燥胰蛋白酶處理（鈣-乙醇）離心沉淀上清CP-II沉淀?xiàng)壣锨錍P-ICP-III干燥8乳生物活性肽019①

原料α-酪蛋白和β-酪蛋白均可用于生產(chǎn)CPP。②

酶解目前一般用特異性的蛋白酶如胃蛋白酶—胰蛋白酶或胰蛋白酶來水解酪蛋白制取CPP。也有人采用2709堿性蛋白酶進(jìn)行水解生產(chǎn)CPP，水解條件為：低物濃度10%，酶用量1500IU/g，水解溫度45℃，pH為10.5，反應(yīng)時(shí)間150min。③

分離提取Koide等采用脫乙酰殼聚糖制備陰離子交換樹脂提純CPPs，提取率可達(dá)85%,純度達(dá)63%。Ellegard研究利用陰離子交換色譜分離制備CPPs方法，并獲得富含Na+（0.01%Ca2+，8.53%Na+）和Ca2+（6.97%Ca2+，0.23%Na+）產(chǎn)品。其他功能型乳制品02

功能性乳制品指具有與生物防御、生物調(diào)整、恢復(fù)健康等有關(guān)的功能因子，經(jīng)設(shè)計(jì)加工而成，對(duì)生物體有明顯調(diào)整功能的乳制品。功能性乳制品種類很多，按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以有很多的種類，其中根據(jù)乳制品具有的調(diào)節(jié)生理的作用，可以將其分為四大類：促進(jìn)胃腸道健康的功能性乳制品、加強(qiáng)心血管健康的功能性乳制品、對(duì)骨質(zhì)疏松有治療作用的功能性乳制品、提高免疫力的功能性乳制品。10（一）免疫乳的概念其他功能型乳制品02

所謂免疫乳（Immunemilk）是指給哺乳動(dòng)物（主要是指奶牛、奶山羊等）選擇性地接種一些能夠引起人或動(dòng)物疾病的細(xì)菌、病毒或其他一些外來抗原（Antigen）刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答以分泌特異性的抗體（Antibody）或稱為免疫球蛋白（Immunoglobulin）進(jìn)入乳中，這一過程稱為高度免疫（hyperimmunization），這種含有特異性抗體的乳即為免疫乳。11其他功能型乳制品02（二）

免疫乳的作用機(jī)理

在某些情況下，機(jī)體不發(fā)生免疫應(yīng)答，這種現(xiàn)象稱為免疫耐受性（Immunetolerance），這一現(xiàn)象的發(fā)生是由于機(jī)體對(duì)抗原的敏感性長期被抑制之故。在高度免疫過程中，機(jī)體的免疫系統(tǒng)不斷被刺激發(fā)生免疫應(yīng)答，持續(xù)不斷地產(chǎn)生高濃度的抗體進(jìn)入乳中，這就是免疫乳生產(chǎn)的基本原理。12其他功能型乳制品02（三）免疫乳的主要功能對(duì)關(guān)節(jié)炎患者，特別是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者，飲用特定的免疫乳可緩解腫脹、疼痛，改善關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)性及患者的精神狀態(tài)?？深A(yù)防由輪狀病毒和大腸桿菌等引起的腹瀉。預(yù)防霍亂的發(fā)生及中和其毒素。具有抗隱性疾病作用。預(yù)防齲齒及牙周炎等口腔疾病的發(fā)生。13其他功能型乳制品02改善心血管功能，消除主動(dòng)脈壁上脂肪的沉積和血栓的形成，抗心臟老化。改善肺功能，減少吸煙的危害?？蛊苽L(fēng)毒素。對(duì)高脂血癥患者具有降血脂功能。免疫乳中的抗炎癥因子，有抗感染及抗炎癥作用。淋巴細(xì)胞免疫球蛋白合成因子。14（四）免疫乳制品的生產(chǎn)其他功能型乳制品0215

以免疫鮮乳作為原料可加工成各種乳制品，稱為免疫乳制品。可加工的制品包括巴氏殺菌免疫乳、免疫乳粉、免疫酸乳、UHT免疫乳、免疫乳清蛋白濃縮物等。

免疫乳制品的加工，第一要求原料乳中乳抗體的凝集價(jià)要大于1:32，其次要求原料乳的衛(wèi)生指標(biāo)要達(dá)到一級(jí)乳的標(biāo)準(zhǔn)；第二要控制好加工過程中熱處理的強(qiáng)度，以免破壞免疫乳中的抗體。只要熱處理?xiàng)l件控制適宜，免疫乳中的lgG相對(duì)比較耐熱。1.IgG基粉其他功能型乳制品02

免疫初乳制品的主要活性物質(zhì)為IgG，保證其含量與活性是免疫乳的關(guān)鍵。生產(chǎn)一般采用IgG含量大于20g/L的免疫初乳作為原料，經(jīng)過離心脫脂，使得脂肪含量低于0.05%，采用酸沉淀或酶法凝乳沉淀脫除酪蛋白，獲得免疫乳清后制備IgG基粉。以基粉作為主要原料，加以其他輔料，制備片或膠囊的免疫乳制品。其大致工藝流程如下：

免疫初乳→離心脫脂→脫酪蛋白→免疫乳清→殺菌→濃縮→IgG基粉162.巴氏殺菌免疫乳采集免疫乳→迅速冷卻（小于7℃）→檢驗(yàn)、專用車收集運(yùn)輸→儲(chǔ)藏備用（2~4℃）→離心脫脂（獲得液體脫脂初乳）→殺菌→低溫調(diào)配→無菌包裝→產(chǎn)品。免疫乳的殺菌溫度采用72℃，15s，注意控制殺菌溫度和時(shí)間，以免變性結(jié)塊或滅菌不徹底。免疫球蛋白變性約7%左右，其它配料須嚴(yán)格殺菌后再進(jìn)行調(diào)配。其他功能型乳制品02173.

含乳抗體的UHT免疫乳其他功能型乳制品0218免疫初乳脫脂脫酪蛋白免疫乳清IgG基料冷卻預(yù)處理預(yù)熱均質(zhì)UHT無菌罐無菌包裝IgG溶液無菌IgG溶液無菌超濾超濾或鹽析無菌水溶解原料乳4.

免疫酸奶其他功能型乳制品02

（1）直接法

將免疫乳經(jīng)63℃、30min殺菌并冷卻到42℃，接種酸奶發(fā)酵用菌S.Thermopilus（ST）和L.bulgaricus（LB），然后于42℃下發(fā)酵。與普通酸乳相比較，發(fā)酵過程中ST和LB的產(chǎn)酸速度無明顯差異，這說明免疫乳中的特異性IgG抗體對(duì)兩種菌的生長沒有影響，這是由IgG抗體的特異性決定的。

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（2）間接法

間接法制備免疫酸乳是指在普通乳中添加一定量的免疫初乳，然后經(jīng)過殺菌、冷卻、接種、發(fā)酵制備而成。在間接法制備免疫乳過程中，免疫乳的添加促進(jìn)了ST和LB的產(chǎn)酸速度，而且具有劑量效應(yīng)，這可能是由于初乳中所含的特殊物質(zhì)所起的作用，如各種生長因子、低聚糖類。

無論是直接法還是間接法制備免疫乳，ST和LB的混合發(fā)酵要比其單獨(dú)發(fā)酵產(chǎn)酸速率快。205.

免疫乳粉其他功能型乳制品02

（1）工藝流程

21其他功能型乳制品02

（2）工藝要點(diǎn)①免疫乳原料要求：免疫乳中乳抗體凝集價(jià)大于1:32，衛(wèi)生指標(biāo)要達(dá)到一級(jí)乳的標(biāo)準(zhǔn)。②凈化：離心凈乳機(jī)凈乳，除去各