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牦牛乳中蛋白质、脂肪、乳糖、微量乳蛋白及其一些生物活性成分的含量高于普通牛乳。随着牦牛数量的增加,牦牛乳的产量也在逐年增加,牦牛的深加工和综合开发利用已经成为近年的研究热点。目前,关于牦牛乳组成和性质等方面的基础数据非常有限,这也是限制牦牛乳产业发展的主要因素之一。本论文以我国产量较高的四川阿坝地区的麦洼牦牛乳和甘肃甘南地区的甘南牦牛乳为原料,系统地研究了季节和品种对牦牛乳的物理化学性质、蛋白质组成、酪蛋白胶束的结构、胶束稳定性及乳蛋白的凝乳性、蛋白质的致敏性,目的是掌握麦洼和甘南牦牛乳的基础数据,为牦牛乳的开发利用提供理论基础。 采用AOAC标准分析方法,测定了不同季节麦洼牦牛乳及同一季节麦洼和甘南牦牛乳的物理性质和化学组分。结果表明,季节和品种对牦牛乳的物理性质的影响不显著;不同季节和品种的牦牛乳,其化学组分含量差异显著,这些组分包括:总氮(TN)、酪蛋白(CN)、脂肪、乳糖、必需氨基酸含量、维生素、矿物元素;但是,不同季节和品种的牦牛乳中乳清蛋白含量差异不显著;牦牛乳的干物质、脂肪、蛋白质、乳糖和钙含量高于普通牛乳,牦牛乳氨基酸比例合理,牦牛乳乳清蛋白含量高于普通牛乳;基于牦牛乳的组成和含量,说明牦牛乳的营养价值较高。 采用SDS-PAGE的方法测定了牦牛乳蛋白质组成及蛋白质的相对分子量;牦牛乳蛋白质组分的相对分子量分别是:αs-CN为30kD、β-CN为25kD、κ-CN为21kD、β-Lg为15kD、α-La为12kD、Lf为80kD、BSA为kD68、IgG-H为59kD,牦牛乳蛋白质在组成和分子量上与牛乳以及其他乳源相似。采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)方法分析了不同季节麦洼牦牛乳样品和同一季节麦洼与甘南牦牛乳的酪蛋白和乳清蛋白质的组成。牦牛乳中β-酪蛋白占总酪蛋白的比率接近50%;不同季节牦牛乳酪蛋白组分含量之间差异显著,但是,各种酪蛋白组分占总酪蛋白的比率基本上保持不变;麦洼牦牛的αs1-CN的含量高于甘南牦牛乳,其αs2-CN的含量低于甘南牦牛乳,并且两者β-CN和κ-CN含量差异不显著;麦洼牦牛乳的αs1-CN/CN和αs2-CN/CN的比值低于甘南牦牛乳,但是,两者β-CN/CN和κ-CN/CN的比值差异不显著。 采用激光粒度分析仪分析了牦牛脱脂乳中酪蛋白胶束的粒度分布,确定了牦牛乳酪蛋白胶束粒子的直径分布范围为20~500nm,平均粒径为187.99nm;牦牛乳酪蛋白胶束的粒子直径在100nm以下分布频率较高。采用荧光探针的方法研究了牦牛乳酪蛋白胶束的结构,结果表明,酪蛋白胶束具有β-片层结构且表层是纤丝状的结构;采用扫描电子显微镜和负染色法,观察到酪蛋白胶束具有发丝状的表面结构;小角X射线散射分析表明酪蛋白胶束有次级结构,次级结构的间距在15.7nm左右;因此,酪蛋白胶束的结构属于亚单元结构模型。 研究了 pH和热处理对酪蛋白胶束稳定性的影响。结果表明,热处理使乳清蛋白变性,变性乳清蛋白与酪蛋白胶束相互作用降低了酪蛋白胶束的稳定性;在温度为70℃~90℃范围内,在pH7.1~5.9,酪蛋白胶束发生解聚作用,当pH<5.9时,酪蛋白胶束发生聚集,在pH6.5时,酪蛋白胶束处于稳定状态。 研究了离子强度和Ca2+对酪蛋白胶束稳定性的影响。结果表明,体系中酪蛋白的浓度和离子强度决定了酪蛋白胶束的聚合与解聚作用;在酪蛋白胶束浓度为2.5mg/mL的溶液中,当NaCl浓度>1.2mol/L时,酪蛋白胶束发生聚合作用;当 NaCl浓度<1.2mol/L时,酪蛋白胶束发生解聚作用;在酪蛋白浓度为到5mg/mL和10mg/mL的溶液中,当NaCl浓度>0.3 mol/L时,酪蛋白胶束发生聚合作用;酪蛋白胶束溶液中 Ca2+浓度在1~4mmol/L时,酪蛋白胶束发生聚合作用;当Ca2+浓度达到16mmol/L时,酪蛋白胶束发生了盐溶现象。 牦牛乳的酶凝乳时间和酸凝乳比牛乳的凝乳时间长;牦牛乳的酶凝乳时间随着牦牛乳热处理温度的升高而延长,酸凝乳时间随着酸化温度的升高而降低;牦牛乳凝胶的凝胶强度和硬度大于牛乳,牦牛乳凝胶的硬度随着热处理温度的升高而升高。 采用腹腔注射牦牛乳蛋白质免疫Balb/C小鼠方法,评价了小鼠过敏和超敏症状,测定了小鼠免疫血浆中组胺含量、小鼠免疫血清中抗体含量、脾淋巴细胞的增殖及细胞因子的含量。结果表明牦牛乳的致敏性低于牛乳;牦牛乳主要的致敏原为α-酪蛋白、β-酪蛋白和β-乳球蛋白,且致敏强度的次序为β-乳球蛋白>α-酪蛋白>β-酪蛋白。热处理使酪蛋白的二级结构发生改变,增强了牦牛乳蛋白质的致敏性。