高压脉冲电场(PEF)是一种非热杀菌技术,它的主要用途在于对热敏性物料的杀菌、酶钝化等方面。乳铁蛋白(LF)是一种存在于外分泌液(如乳)中的具有生物活性功能的糖蛋白,具有多种生物活性功能,如增强铁的传递和吸收、广谱抗菌活性、免疫调节作用等,可广泛应用于食品、医药和化妆品领域。但目前国内外几乎未见PEF对生物活性蛋白结构和功能影响方面的研究及报道。因此本课题从PEF处理对LF的生物活性作用出发,研究PEF对LF结构及生物活性(抑菌活性和铁结合性能)的影响,探讨结构与功能之间的关联性,为PEF对食品成分的生物化学方面的作用研究提供理论基础和实践指导。本论文研究了PEF处理对LF物化性质及结构的影响。结果表明,不同PEF电场强度和脉冲数条件下对LF溶液pH值基本无变化,但电导率有小幅下降。随着电场强度逐渐增加到35 kV/cm,圆二色性(CD)谱图显示α-螺旋构象比例下降,β-折叠构象比例增加,分子结构变得紧密,分子结构稳定性增强;差示扫描量热法(DSC)显示LF变性温度提高,热稳定增强;Zeta电位带正电且略下降。但当电场强度增大到40 kV/cm时,α-螺旋构象比例开始上升,分子结构变得松散,Zeta电位上升,LF蛋白变性温度略有下降。电场强度30 kV/cm,当脉冲数从33个增加到256个时,α-螺旋构象比例和无规卷曲比例增加,分子稳定性降低。分析了不同PEF处理对LF铁结合能力的影响。结果显示电场强度30 kV/cm,脉冲数256个时,LF的相对铁结合能力迅速上升,提高了3.8倍。当电场强度达到35 kV/cm时,LF的相对铁结合能力降低了43%;当达到40 kV/cm后又上升至87%。而随着处理时间、脉冲宽度的增大,LF相对铁结合能力呈下降趋势。脉冲频率、流速和剪切效应对LF铁结合能力影响不大。当处理温度由35℃升至55℃时,LF的铁结合能力最大,可达到对照样的1.2倍。但当继续升温,LF铁结合能力又开始下降。PEF对LF铁结合能力的影响和对其结构的影响有很好的吻合性。分析了不同PEF处理对LF抑菌活性的影响。结果显示电场强度小于30 kV/cm时,PEF对LF抑制E.coli和Staphy.aureus的活性影响很小。但当电场强度达到35 kV/cm时,LF对其的相对抑菌活性分别降为76.6%和82%,当达到40 kV/cm后稍有上升。随着脉冲数的增加,LF的抑菌能力上升。当脉冲数达到256个时,LF溶液对这两种菌的抑菌能力最强。当脉冲数继续增大,LF抑菌性又有下降趋势。脉冲时间、脉冲频率改变对LF抑菌活性影响较小。脉冲宽度的增加,LF抑菌活性呈下降趋势。随着处理温度的升高,LF的抑菌活性先上升后下降。PEF对LF抑菌活性的影响和对其结构和铁结合能力的影响有很好的一致性。