微波加热对乳清分离蛋白功能特性的影响及机制研究

摘要

本研究采用微波加热促进美拉德反应对乳清分离蛋白(Whey Protein Isolate,WPI)进行改性。以乳化性及抗氧化活性为主要指标,系统研究了微波功率、微波加热时间、pH以及乳糖与乳清粉质量比对乳清蛋白美拉德反应产物(Maillard Reaction Products,MRPs)功能特性的影响,对其工艺进行了优化,并对反应过程中二级结构的变化及氨基酸组成进行了分析。结果表明:优化后的微波加热条件为pH8.5、乳清蛋白-乳糖质量比5:5、微波加热时间7 min;在该条件下制备所得MRPs的乳化活力指数、乳化稳定指数和DPPH自由基清除率分别为0.35 m^(2)/g、88.39 min和6.60%;红外分析结果显示乳糖与WPI发生了共价结合,微波加热促进了该反应的进程,导致氮羟基和羰基含量增多,产生了复杂的美拉德中间产物和醛酮类化合物;同时促使蛋白质二级结构由紧密向松散“溶胀”结构转化,在转变的过程中,大部分紧密有序结构首先转变成松散有序结构,进而转变成松散无序状态,并可能伴随小部分紧密结构经长时间加热后相互转变。氨基酸分析进一步证实,微波加热降低了体系氨基酸总量,可能是WPI自由氨基酸参与美拉德反应所致。