基于远红外线的提高酪蛋白消化性、降低其过敏性的方法

摘要

本发明公开了一种基于远红外线的提高酪蛋白消化性、降低其过敏性的方法；所述方法具体为为用远红外线辐照普通酪蛋白或含有普通酪蛋白的制品。该方法可实现：工艺步骤简单、处理时间短、处理温度低、有利于降低能耗，且提高牛乳中酪蛋白消化率、降低牛乳中酪蛋白过敏性效果在本领域属于质的飞越，可实现将牛乳酪蛋白的消化率提高到40％以上，这是目前通过酶解、巴氏消毒等手段所不能实现的；打破了对远红外线应用的常规认识，目前远红外线通常用于食品灭菌，而本发明用其改变酪蛋白的消化性和致敏性，这是从未报道过的；对牛乳品质破坏小、高效快捷、环境友好，有利于设备维护及技术推广。

说明书

技术领域

本发明属于牛乳生产技术领域，涉及一种远红外辐照在提高酪蛋白消化性、降低过 敏性中的应用，具体涉及基于远红外线的提高酪蛋白消化性、降低其过敏性的方法。

背景技术

牛乳制品蛋白为人类提供重要的营养，是氮和必需氨基酸的主要来源。牛乳制品蛋 白质由两个部分组成：酪蛋白(80％)和乳清蛋白(20％)。酪蛋白(CN)包括αs1-，αs2-， β-andк-caseins，含有人体需要的必需氨基酸。酪蛋白消化吸收率远低于乳清蛋白。 通过酶解、消化或发酵，酪蛋白能产生许多具有生物活性功能的肽，研究发现，这些肽 具有抗氧化、抗菌、抗高血压、抗炎症等功能。这些功能的产生归因于食品加工过程对 蛋白质的变性、聚集、水解、结构改变的影响。目前，有利用紫外辐照、巴氏杀菌技术 提高乳制品消化性、抗氧化性、营养价值的研究。

然而，牛奶是联合国粮农组织公布的八大过敏原之一，据流行病学调查，2％～6％的 婴幼儿对牛奶过敏，而成人中过敏人数也达0.1％～0.5％，因此，降低牛奶的过敏性具有 重要意义。牛乳中主要过敏原包括酪蛋白(CN)、牛血清白蛋白(BSA)、β-乳球蛋白和 α-乳白蛋白等，其中酪蛋白是引起过敏的最主要过敏原成分，酪蛋白由αs1-酪蛋白， αs2-酪蛋白，β-酪蛋白，κ-酪蛋白组成，分别以约40％，10％，40％，10％的比例聚合 成微粒并悬浮于乳清中。

研究表明，通过一些物理、化学或生物手段对蛋白进行改性，可以破坏牛乳蛋白的 三维结构，从而改变蛋白的过敏性，这些方法主要有加热、超声、糖基化、酶解、发酵 等。其中，酶解是研究最多的一种方法，理论上酶解将酪蛋白中具有抗原决定部位的片 段水解，降低其分子量后，其抗原性会降低。此外，降低牛乳致敏性的同时还能产生具 有免疫调节功能，促矿物元素吸收、抗高血压、具阿片肽活性等生理功能的各种活性肽。 但是目前研究中常需要多种酶协同对牛乳酪蛋白进行酶解，因此酶解具有成本较高、不 易操作、难以规范化以及可能破坏牛乳中其它活性成分等缺点。其它常见的一些物理、 化学或生物改性方法均具有不易大规模生产、成本昂贵等缺点。

近年来，远红外辐照被成功地用于食品的有效灭菌，它可以通过破坏细胞内的组件， 如DNA、RNA和细胞内核糖体，从而灭活微生物，并改变食品中的蛋白质结构。研究表 明，远红外加热可以在较低温度下达到有效的杀菌效果，并维持食品品质，具有更显著 的工艺简单、操作安全、高效快捷、节约能源、绿色环保、易于推广等优点，在食品开 发中具有很大的应用潜力。不同的远红外加工条件(时间、功率和温度等)，对远红外 的效果及作用均有显著的影响。由于远红外技术能够在常温及低温条件下对食品进行处 理，因此对于加工热敏感性的牛乳制品灭菌具有独特优势。然而，现有报道中还未见有 将远红外辐照技术应用于提高牛乳中酪蛋白消化性、降低其过敏性的任何报道。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于远红外线的提高酪蛋白消化 性、降低其过敏性的方法，即远红外辐照法，与现有研究的酶解等方法相比，远红外辐 照法具有工艺简单、效果明显、操作安全、高效快捷、绿色环保、易于推广等优点。在 有效提高牛乳中蛋白消化性的同时，远红外辐照还能降低酪蛋白过敏性，且能保持牛乳 品质。本发明利用远红外辐照提高牛乳中酪蛋白消化性并降低其过敏性，将牛乳酪蛋白 溶液置于远红外辐照设备中，处理温度控制在25～32℃，远红外辐照时间5～15min， 在功率为350W的条件下进行处理得到牛乳产品；该方法可以有效缩短处理时间、效果 明显，不仅能提高牛乳中酪蛋白消化性，而且具有显著的降低酪蛋白过敏性效果，操作 简便，有助于牛乳生产应用的推进，具有良好的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种基于远红外线的提高酪蛋白消化性和/或降低其过敏性 的方法，所述方法具体为用远红外线辐照普通酪蛋白或含普通酪蛋白的制品。本发明所 述的普通酪蛋白具体指没有用远红外线辐照过的酪蛋白。

优选地，所述远红外线辐照的功率稳定在345～355W；超出本发明限定的范围将会 影响对酪蛋白消化性、敏感性的改善效果；更优选地，所述远红外线辐照的功率稳定在 350W。

优选地，所述远红外线辐照的时间为5～15min。

优选地，所述远红外线辐照的温度为25～32℃。

优选地，所述酪蛋白具体指牛乳酪蛋白；本发明的方法仅对牛乳中酪蛋白有效。

优选地，所述远红外辐照前，还需对远红外设备进行清洁并灭菌处理。

优选地，所述远红外辐照过程中，还需降低远红外设备内部风速至最低档；

本发明控制风速和温度的原因是避免普通酪蛋白或含普通酪蛋白的制品过度蒸发。

优选地，所述远红外辐照后还需对得到的消化性提高的和/或过敏性降低的酪蛋白 或含有所述酪蛋白的制品进行真空包装；该操作可以起到封装、保存的作用。

优选地，所述真空包装的真空度小于等于0.1MPa。

优选地，所述真空包装的袋子材质为聚酰胺/聚丙烯(PA/CPP)复合膜材料。

优选地，所述真空包装的袋子的型号为190mm×130mm×120mm。

第二方面，本发明提供一种通过所述方法制备得到的高消化性和/或低过敏性酪蛋 白或含所述高消化性和/或低过敏性酪蛋白的制品。

与现有技术相比，本发明具备如下的有益效果：

1、本发明工艺步骤简单、处理时间短、处理温度低、有利于降低能耗，且提高牛 乳中酪蛋白消化率、降低牛乳中酪蛋白过敏性效果在本领域属于质的飞越，本发明可实 现将牛乳酪蛋白的消化率提高到40％以上，这是目前通过酶解、巴氏消毒等手段所不能 实现的，更具体地：当前文献报道中仅有使用酶解等方法降低牛乳中酪蛋白致敏性的研 究，热处理120℃保持15min对酪蛋白致敏性没有显著变化，利用糖基化方法能降低酪 蛋白19％的致敏性，本发明远红外辐照处理15min能降低模拟消化后酪蛋白36％的致敏 性。相同时间的酶法处理消化率为32％，远低于本发明的43％。另有研究表明，巴氏杀 菌60℃保持30min和超高压杀菌25min的方法能提高蛋白的消化性，但处理时间均比本 发明的15min长。上述显著效果与远红外辐照照射过程会破坏蛋白质三级、四级空间结 构有关。

2、本发明打破了对远红外线应用的常规认识，目前远红外线通常用于食品灭菌， 而本发明用其改变酪蛋白的消化性和致敏性，这是从未报道过的。

3、本发明工艺过程对牛乳品质破坏小、高效快捷、环境友好，有利于设备维护及 技术推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特 征、目的和优点将会变得更明显：

图1为不采用远红外线照射的酪蛋白的AFM表面形貌图；

图2为远红外辐照5min的酪蛋白的AFM表面形貌图；

图3为远红外辐照15min的酪蛋白的AFM表面形貌图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人 员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于 本发明的保护范围。

实施例1

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间5min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸发， 降低设备内部风速并控制内部温度在25℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白，评价 远红外辐照对酪蛋白消化率、抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙烯复合膜材料进行 真空度为0.1Mpa的真空包装。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价：对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在25℃，远红外辐照时间5min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照5min处理后酪蛋白消化率升高到43.35％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

采用ELISA方法评价远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白抗原性的影响结果：对照组即 牛乳原始样品，远红外辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在27℃，辐照 时间5min，在辐照功率为350W的条件下进行。远红外辐照处理后的酪蛋白抗原性呈下 降趋势。未经处理的酪蛋白抗原量为12.80ppm，5min远红外处理后酪蛋白抗原量下降 至9.89ppm。导致远红外处理降低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质 中非共价键，使蛋白质高级结构发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

利用蛋白二级结构变化解释其消化性和致敏性改变，采用傅里叶变换红外光谱法 (FTIR)检测牛乳中酪蛋白二级结构的变化，根据Haque的方法，采用Nicolet6700傅里 叶红外光谱仪扫描(Nicolet6700，ThermoFisher，Waltham，MA，USA)，通过适当的去 卷积、拟合和峰面积的计算，对牛乳中酪蛋白进行二级结构分析，计算其中α-螺旋(α -helix)、β-折叠(β-sheet)、β-转角(β-turn)和无规则卷曲(Randomcoils) 的含量。远红外辐照对牛乳中酪蛋白二级结构的影响显著：在未经处理的牛乳中酪蛋白 二级结构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的 无规则卷曲。本远红外辐照方法处理5min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有27.45％的 α-螺旋结构、17.58％的β-折叠、16.21％的β-转角和38.76％的无规则卷曲。这说明5min 远红外辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消 化性、降低其致敏性。

利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步解释其消化 性和致敏性的改变。巯基(-SH)具有很高的反应活性，二硫键(-S-S-)是存在于蛋白 质的共价侧链交联，二者之间能相互转换，既能存在于分子间也能存在于分子内，对蛋 白质结构起着重要作用。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g蛋白 质，5min远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到8.26μmol/g蛋白质， 可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度作用，促进二硫键的形成，改变其 三级结构，进而影响其致敏性。水诱导溶液中非极性基团之间的相互作用被称为疏水相 互作用，Ho用于评价蛋白质的三级结构构象，氨基酸残基非极性侧链基团之间的疏水作 用是维持蛋白质三级结构重要的作用力。蛋白质展开造成疏水性的变化，可以由ANS荧 光探针检测。未经处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，5min远红外辐照处理 后的样品游离巯基含量相比明显提高到4.70×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋 白分子有一定程度作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成， 提高疏水性，进而影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。使用MultimodeNanoscopeAFM(VeccoMetrology Group，DigitalInstruments，USA)进行扫描，图像用Nanoscope5.30r3sr3software (DigitalInstruments，America)软件处理，计算平均粗糙度，评价表面形貌。未经 处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度 增加到0.21nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度作用，远红外处理 可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影 响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。具体效果图见图1、图2、图3，其中图1为不采用 远红外线照射的酪蛋白的AFM表面形貌图，图2为远红外辐照5min的酪蛋白的AFM表 面形貌图，图3为远红外辐照15min的酪蛋白的AFM表面形貌图。

实施例2

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间5min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸发， 降低设备内部风速并控制内部温度在29℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白，评价 远红外辐照对酪蛋白消化率、模拟胃液消化抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙烯复 合膜材料进行真空度为0.1Mpa的真空包装。

远红外辐照处理方法降低了牛乳中酪蛋白过敏性。对照组即牛乳原始样品，远红外 辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在29℃，辐照时间5min，在辐照功 率为350W的条件下进行，通过ELISA评价过敏性，发现远红外辐照处理后的酪蛋白抗 原性呈下降趋势。在模拟胃液消化后的酪蛋白抗原性检测中，与对照组(4.82ppm)相 比，经5min远红外辐照处理后的酪蛋白抗原检出量降低，为3.47ppm。导致远红外处理 降低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中非共价键，使蛋白质高级结 构发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价。对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在29℃，远红外辐照时间5min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照5min处理后酪蛋白消化率升高到43.35％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

远红外辐照对牛乳中酪蛋白高级结构影响显著。在未经处理的牛乳中酪蛋白二级结 构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的无规则 卷曲。本远红外辐照方法处理5min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有27.45％的α-螺旋 结构、17.58％的β-折叠、16.21％的β-转角和38.76％的无规则卷曲。这说明5min远红 外辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消化性、 降低其致敏性。利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步 解释其致敏性的降低。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g蛋白质， 5min远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到8.26μmol/g蛋白质。未经 处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，5min远红外辐照处理后的样品游离巯基 含量相比明显提高到4.70×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度 作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成，提高疏水性，进而 影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。未经处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方 法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度增加到0.21nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪 蛋白分子有一定程度作用，远红外处理可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子 聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。

实施例3

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间5min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸发， 降低设备内部风速并控制内部温度在28℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白，评价 远红外辐照对酪蛋白消化率、模拟肠液消化抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙烯复 合膜材料进行真空度为0.1Mpa的真空包装。

远红外辐照处理方法降低了牛乳中酪蛋白过敏性。对照组即牛乳原始样品，远红外 辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在25-32℃，辐照时间5min，在辐照 功率为350W的条件下进行，通过ELISA评价过敏性，发现远红外辐照处理后的酪蛋白 抗原性呈下降趋势。在模拟肠液消化后的酪蛋白抗原性检测中，与对照组(3.63ppm) 相比，经5min远红外辐照处理后的酪蛋白抗原检出量降低，为2.29ppm。导致远红外处 理降低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中非共价键，使蛋白质高级 结构发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价。对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在28℃，远红外辐照时间5min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照5min处理后酪蛋白消化率升高到43.35％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

远红外辐照对牛乳中酪蛋白高级结构影响显著。在未经处理的牛乳中酪蛋白二级结 构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的无规则 卷曲。本远红外辐照方法处理5min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有27.45％的α-螺旋 结构、17.58％的β-折叠、16.21％的β-转角和38.76％的无规则卷曲。这说明5min远红 外辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消化性、 降低其致敏性。利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步 解释其致敏性的降低。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g蛋白质， 5min远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到8.26μmol/g蛋白质。未经 处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，5min远红外辐照处理后的样品游离巯基 含量相比明显提高到4.70×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度 作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成，提高疏水性，进而 影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。未经处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方 法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度增加到0.21nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪 蛋白分子有一定程度作用，远红外处理可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子 聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。

实施例4

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间15min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸 发，降低设备内部风速并控制内部温度在30℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白， 评价远红外辐照对酪蛋白消化率、抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙烯复合膜材料 进行真空度为0.1Mpa的真空包装。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价。对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在30℃，远红外辐照时间15min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照15min处理后酪蛋白消化率升高到43.68％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

远红外辐照处理方法降低了牛乳中酪蛋白过敏性。对照组即牛乳原始样品，远红外 辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在30℃，辐照时间15min，在辐照功 率为350W的条件下进行，通过ELISA评价过敏性，发现远红外辐照处理后的酪蛋白抗 原性呈下降趋势。未经处理的酪蛋白检出量为12.80ppm，15min远红外处理后酪蛋白检 出量下降至12.25ppm。导致远红外处理降低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响 了蛋白质中非共价键，使蛋白质高级结构发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

利用蛋白二级结构变化解释其消化性和致敏性改变，采用傅里叶变换红外光谱法 (FTIR)检测牛乳中酪蛋白二级结构的变化，根据Haque的方法，采用Nicolet6700傅里 叶红外光谱仪扫描(Nicolet6700，ThermoFisher，Waltham，MA，USA)，通过适当的去 卷积、拟合和峰面积的计算，对牛乳中酪蛋白进行二级结构分析，计算其中α-螺旋(α -helix)、β-折叠(β-sheet)、β-转角(β-turn)和无规则卷曲(Randomcoils) 的含量。远红外辐照对牛乳中酪蛋白二级结构的影响显著：在未经处理的牛乳中酪蛋白 二级结构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的 无规则卷曲。本远红外辐照方法处理15min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有30.85％ 的α-螺旋结构、17.69％的β-折叠、16.13％的β-转角和35.33％的无规则卷曲。这说明 远红外辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消 化性、降低其致敏性。

利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步解释其消化 性和致敏性的改变。巯基(-SH)具有很高的反应活性，二硫键(-S-S-)是存在于蛋白 质的共价侧链交联，二者之间能相互转换，既能存在于分子间也能存在于分子内，对蛋 白质结构起着重要作用。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g蛋白 质，远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到9.65μmol/g蛋白质，可见 远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度作用，促进二硫键的形成，改变其三级 结构，进而影响其致敏性。水诱导溶液中非极性基团之间的相互作用被称为疏水相互作 用，Ho用于评价蛋白质的三级结构构象，氨基酸残基非极性侧链基团之间的疏水作用是 维持蛋白质三级结构重要的作用力。蛋白质展开造成疏水性的变化，可以由ANS荧光探 针检测。未经处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，15min远红外辐照处理后的 样品游离巯基含量相比明显提高到5.22×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分 子有一定程度作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成，提高 疏水性，进而影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。使用MultimodeNanoscopeAFM(VeccoMetrology Group，DigitalInstruments，USA)进行扫描，图像用Nanoscope5.30r3sr3software (DigitalInstruments，America)软件处理，计算平均粗糙度，评价表面形貌。未经 处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度 增加到0.25nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定程度作用，远红外处理 可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影 响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。

实施例5

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间15min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸 发，降低设备内部风速并控制内部温度在31℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白， 评价远红外辐照对酪蛋白消化率、模拟胃液消化抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙 烯复合膜材料进行真空度为0.1Mpa的真空包装。

远红外辐照处理方法降低了牛乳中酪蛋白过敏性。对照组即牛乳原始样品，远红外 辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在25-32℃，辐照时间15min，在辐 照功率为350W的条件下进行，通过ELISA评价过敏性，发现远红外辐照处理后的酪蛋 白抗原性呈下降趋势。在模拟胃液消化后的酪蛋白抗原性检测中，与对照组(4.82ppm) 相比，经远红外辐照处理后的酪蛋白抗原检出量降低，为3.95ppm。导致远红外处理降 低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中非共价键，使蛋白质高级结构 发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价。对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在31℃，远红外辐照时间15min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照15min处理后酪蛋白消化率升高到43.68％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

远红外辐照对牛乳中酪蛋白高级结构的影响显著。在未经处理的牛乳中酪蛋白二级 结构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的无规 则卷曲。本远红外辐照方法处理15min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有30.85％的α- 螺旋结构、17.69％的β-折叠、16.13％的β-转角和35.33％的无规则卷曲。这说明远红外 辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消化性、 降低其致敏性。利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步 解释其消化性和致敏性的改变。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g 蛋白质，远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到9.65μmol/g蛋白质。 未经处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，15min远红外辐照处理后的样品游离 巯基含量相比明显提高到5.22×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定 程度作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成，提高疏水性， 进而影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。未经处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方 法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度增加到0.25nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪 蛋白分子有一定程度作用，远红外处理可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子 聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。

实施例6

将牛乳中酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中进行处理，在功率为350W的条件下进 行，远红外辐照时间15min，每次处理前设备均需清洁并灭菌处理。为避免样品过度蒸 发，降低设备内部风速并控制内部温度在32℃，得到远红外辐照处理后的牛乳酪蛋白， 评价远红外辐照对酪蛋白消化率、模拟肠液消化抗原性的影响。处理后用聚酰胺/聚丙 烯复合膜材料进行真空度为0.1Mpa的真空包装。

处理后对牛乳酪蛋白进行消化性评价。对照组即牛乳原始样品，远红外辐照处理是 在处理温度在32℃，远红外辐照时间15min，在辐照功率为350W的条件下进行，远红 外辐照处理后的酪蛋白消化率呈提高趋势。未经处理的酪蛋白消化率为32.49％，远红外 辐照15min处理后酪蛋白消化率升高到43.68％。导致远红外辐射处理提高酪蛋白消化率 的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中氢键、离子键和疏水键等非共价键，破坏了蛋 白质的三、四级结构，从而提高了酪蛋白消化性。

远红外辐照处理方法降低了牛乳中酪蛋白过敏性。对照组即牛乳原始样品，远红外 辐照处理是通过降低设备内部风速并控制内部温度在25-32℃，辐照时间15min，在辐 照功率为350W的条件下进行，通过ELISA评价过敏性，发现远红外辐照处理后的酪蛋 白抗原性呈下降趋势。在模拟肠液消化后的酪蛋白抗原性检测中，与对照组(3.63ppm) 相比，经远红外辐照处理后的酪蛋白抗原检出量降低，为2.32ppm。导致远红外处理降 低酪蛋白抗原性的可能机理是远红外辐照影响了蛋白质中非共价键，使蛋白质高级结构 发生变化，从而降低了酪蛋白抗原性。

远红外辐照对牛乳中酪蛋白高级结构的影响显著。在未经处理的牛乳中酪蛋白二级 结构中，含有23.22％的α-螺旋、32.34％的β-折叠、12.94％的β-转角和31.50％的无规 则卷曲。本远红外辐照方法处理15min后的牛乳中酪蛋白二级结构为含有30.85％的α- 螺旋结构、17.69％的β-折叠、16.13％的β-转角和35.33％的无规则卷曲。这说明远红外 辐照处理通过显著减少β-折叠，不同程度地改变了其蛋白二级结构从而提高消化性、 降低其致敏性。利用巯基含量和表面疏水性评价牛乳中酪蛋白三级结构的变化，进一步 解释其消化性和致敏性的改变。未经处理的牛乳中酪蛋白游离巯基含量为12.09μmol/g 蛋白质，远红外辐照处理后的样品游离巯基含量相比明显降低到9.65μmol/g蛋白质。 未经处理的牛乳中酪蛋白表面疏水性为4.42×10³，15min远红外辐照处理后的样品游离 巯基含量相比明显提高到5.22×10³。可见远红外辐照处理对牛乳中酪蛋白分子有一定 程度作用，能改变其三级结构，造成内部基团暴露，促进二硫键的形成，提高疏水性， 进而影响其消化性和致敏性。

利用原子力显微镜观察牛乳中酪蛋白表面形貌，进一步解释远红外辐照引起牛乳酪 蛋白消化性的提高和致敏性降低。未经处理的牛乳中酪蛋白平均粗糙度为0.11nm，本方 法远红外辐照处理后的样品表面粗糙度增加到0.25nm，可见远红外辐照处理对牛乳中酪 蛋白分子有一定程度作用，远红外处理可能通过影响氢键、离子或疏水性等，引起粒子 聚集，改变酪蛋白的表面形貌，进而影响牛乳中酪蛋白消化性、致敏性。

本发明在如下条件下均可实现良好的技术效果：所述远红外线辐照的功率稳定在 345～355W；所述远红外线辐照的时间为5～15min；所述远红外线辐照的温度为25～ 32℃；所述真空包装的真空度小于等于0.1MPa。

综上所述，本发明针对现有技术中酪蛋白消化性、敏感性处理效果不佳的现状，突 破所述技术领域中对远红外线应用的技术偏见，利用远红外辐照提高牛乳中酪蛋白消化 性并降低其过敏性，将牛乳酪蛋白溶液置于远红外辐照设备中，处理温度控制在25～ 32℃，远红外辐照时间5～15min，在功率为350W的条件下进行处理得到牛乳产品；该 方法可以有效缩短处理时间、效果明显，不仅能提高牛乳中酪蛋白消化性，而且具有显 著的降低酪蛋白过敏性效果，操作简便，有助于牛乳生产应用的推进，具有良好的应用 前景。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特 定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影 响本发明的实质内容。