酸性条件下酪蛋白与高酯果胶稳定体系的研究

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酸性条件下酪蛋白与高酯果胶稳定体系的研究
张 静1 , 李元瑞1 , 籍保平2 , 李 博2
(1 西北农林科技大学 食品科学与工程学院 , 陕西 杨凌 712100 ;2 中国农业大学 食品科学与营养工程学院 , 北京 100083)
[ 摘 要] 【目的】研究酸性条件下酪蛋白的稳定特性 。【方 法】从牛乳 中提取出 纯体酪 蛋白 , 对酸性 条件下 酪
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表 1 酪蛋白含量与高酯果胶添加量线性回归方程的方差分析 T able 1 V ariance analysis o f the linear equatio n of Casein co ntent and dosage o f High-ester Pectin
项目 I te m 回归分析 Regressi on analysis 残差 Resi dual dif ference 总计 Tot al
Abstract :【Objective】T his paper st udied t he stabi li ty of Casein in acid conditi ons .【M ethod】Casein w as ex t racted f rom mi lk , and the requi rments and mechanism of interaction betw een Casein and Hig h-est er Pectin in dif ferent acid conditio ns w ere t ested and analysed .【Result 】It show s t hat the relatio nship betw een Co ntent of Casei n (x)and Dosage of H igh-ester Pectin (y)w as linear w hen t he co ntent of casein chang ed f rom 0 .6 % t o 1 .5 % and pH value w as 4 .20 , t he linearity equat ion w as y =0 .333 3x +0 .245 8 . T he eff ect ive pH v alues of com bination w ere f rom 3 .70 to 5 .30 .【Conclusio n】In t hese acid co ndi tio ns , Hi gh-ester Pectin interacted w it h Casein by ste ric stabilization and elect rostat ic at t ratio n , w hich could keep casein f rom co ag ulat ing and be st able .
ZH ANG Jing1 , LI Yuan-rui1 , JI Bao-ping2 , L I Bo2
(1 Col leg e o f Foo d Science an d Eng ineeri ng , Nor th west A & F Uni versi t y , Yang l ing , S haan xi 712100 , Chi na ; 2 Co llege o f F ood S ci ence & N ut ri ti ona l Eng ineeri ng , Ch ina A gr icul tur al Univer sit y , Bei j ing 100083 , Ch ina)
为 4 .60 , 使酪蛋白完全沉淀 , 在 2 000 ×g 下离心 8 min , 弃去上层浅黄绿色清液 ;加入少量去离子水清 洗酪蛋白沉淀 , 离心后弃上层清液 ;重复 3 次 , 直至 清液呈无色状 , 以确保完全洗掉附着于酪蛋白上的 水溶性杂质 。用 2 g/ kg 氢氧化钠溶液充分溶解酪 蛋白 , 加入适量去离子水使酪蛋白纯体系的质量和 pH 值与脱脂乳相同 , 并使纯体系中酪 蛋白的质量 浓度为 25 g/ kg 。 1 .3 .2 纯高酯果胶体系的建立 将高酯果胶缓慢 加入到去离子水中 , 匀速搅拌 , 保证胶体充分溶解 , 使纯体系中高酯果胶的质量浓度为 20 g/ kg 。 1 .3 .3 酪蛋白与高酯果胶混合体系的建立 取 20 g/ kg 高酯果胶胶体溶液加入到纯酪蛋白体系中 , 补 充去离子水 , 保证体系各物质含量适中 , 匀速搅拌 , 用 5 000 r/ mi n 高速剪切机处理 30 s , 确保高酯果胶 与酪蛋白混合均匀后 , 缓慢加入 100 g/ kg 柠檬酸溶 液调 节体系 pH 值 到试 验所 需的不 同酸 度后 , 用 5 000 r/ min 高速剪切机处理 1 min 。 1 .3 .4 可溶性蛋白质含量的检测 采用考马斯亮 蓝 G-250 法[ 13] 检测体系中的酪蛋白含量 。
要解决酸性乳饮料的沉淀问题 , 就需要使酪蛋 白在酸性条件下仍能保持相对稳定 。为了维持其相 对稳定性 , 现代研究中多采用向乳中加入高酯果胶 等大分子多糖[ 10-12] 的方法 。 果胶主链由 α-1 , 4 糖苷 键连接的半乳糖醛酸链构成 , 半乳糖醛酸链上的羧 基可被部分甲酯化为酯基 , 果胶分子中酯化的半乳 糖醛酸单体占全部半乳糖醛酸单体的百分比称为果 胶的酯化度 , 酯化度大于 50 %即为高酯果胶[ 5 , 11-12] 。 酸性条件下 , 向乳中加入高酯果胶后 , 利用高酯果胶 分子与酪蛋白胶束的结合 , 可以阻止酪蛋白胶束之 间的相互聚集 。目前 , 国内的研究多集中于对二者 的结合应用 , 而对二者的具体结合条件和结合机理 却鲜有问津 。
蛋白与高酯果胶相互作用的条件和机理进行了测定 与分析 。【结果】当 pH 值为 4.20 , 酪蛋白 含量为 0.6% ～ 1 .5 %
时 , 高酯果胶添加量(y)与酪蛋白含量(x)之间存在线性关 系 , 线性方程为 y =0 .333 3 x +0 .245 8 ;酪蛋 白和高酯 果胶
有效结合的适宜 pH 值为 3.70 ～ 5.30。【结论】在合适的酸 度范围内 , 高酯果胶分子通过空间位阻效应和静电吸 引与
图 1 pH 为 4 .20 时酪蛋白含量与高酯果胶添加量的关系 Fig .1 Rela tionship betw een content of Casein and do sag e
o f High-ester P ectin a t pH 4.20
第6期
张 静等 :酸性条件 下酪蛋白与高酯果胶稳定体系的研究
＊[ 收稿日期] 2007-07-07 [ 基金项目] 西北农林科技大学青年专项基金项目(08080229[ 05] ) [ 作者简介] 张 静(1977 -), 女 , 陕西洛南人 , 讲师, 在职博士 , 主要从事畜产食品科学的研究 。 E-mail :zhangjin gg2000 @yahoo .com .cn [ 通讯作者] 李元瑞(1942 -), 男 , 河南荥阳人 , 教授, 博士生导师 , 主要从事食品工程新技术研究 。 E-m ail :lyr628 @sohu .com
自由度 Degree of f reedom
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偏差平方和 Tot al dif ference deviat ion
T DL-5-A 型离心机 , pH S-25 型酸度计 , 紫外可 见分光光度计(GBC , Aust rali a), YU RRAXT 25 型 高速剪切机 。 1 .3 试验方法 1 .3 .1 纯酪蛋白体系的建立 消毒乳在 5 000 ×g 下离心处理 30 mi n 后去除脂 肪 ;取 100 g 脱脂乳 (pH =6 .74), 加入 20 g/ kg 的柠檬酸溶液至 pH 值
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西北农林科技大学学报(自然科学版)
第 36 卷
从而具有良好的稳定性 , 其在 125 ℃加热 60 min 后 才会开始变性聚集[ 3] 。 随着牛乳 pH 值的降低 , 胶 束的容积度降低 , 净电荷减少 , 空间斥力减小 , Ze ta 电位的绝对值降低 , 水化层变薄 , 乳中能促使酪蛋白 桥联聚集的游离钙 、镁离子数量增多 , 酪蛋白的稳定 性降低 , 乳的稳定性变差 。 当牛乳 pH 值在 5 .2 左 右时 , Z eta 电位为 零 , 酪蛋白 开始聚 集沉 淀 ;当其 pH 值为 4 .6 时 , 酪蛋白所带的净电荷为零 , 产生最 大聚集[ 3-9] ;当其 pH 值小于 4 .6 , 尤其是在酸性乳饮 料的酸度为 3 .8 ～ 4 .3 时 , 酪蛋白胶束 表面带正电 荷 , 但产生的静电斥力不足以使酪蛋白胶束恢复为 稳定状态 , 故仍有绝大部分形成沉淀 。
Key words:casein ;hig h-est er pectin ;acid conditio n
酸性花色牛乳饮料的蛋白质含量大于 10 g/ kg , pH 值为 3 .8 ～ 4 .3 , 稳定性 受到原料质量 、牛乳含 量 、体系酸度 、添加剂种类和用量以及加工工序和参 数等诸多因素的影响[ 1-2] , 一直是新型乳制品开发的 难点 , 而要提高产品的稳定性 , 关键问题是要解决牛 乳酪蛋白在酸性条件下的稳定性 。
酪蛋白胶束结合 地存在 。
[ 关键词] 酪蛋白 ;高酯果胶 ;酸性条件
[ 中图分类号] T S252.1
[ 文献标识码] A
[ 文章编号] 1671-9387(2008)06-0195-05
Stability of casein and high-ester pect in in acid conditions
DO I :10.13207/j .cnki .jnwafu.2008.06.007
第 36 卷 第 6 期 2008 年 6 月
西北农林科技大学学 报(自然科学版) Jour nal of N o rthwest A &F U niver sity(Na t.Sci .Ed .)