乳酸菌对乳蛋白的降解作用及其应用研究

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采用乳酸菌制作发酵乳制品具有悠久的历史。乳酸菌在牛乳中生长繁殖时,蛋白质降解系统能够提供乳酸菌多肽、寡肽和游离氨基酸,并且能影响发酵乳制品的感官特性等产品质量。为此,许多学者对影响酸乳形成的外界因素,如发酵温度、均质压力、菌种等方面做了大量的研究,但对酸乳形成后,尤其是在酸乳储存期间影响酸乳质量的内在因素,如乳中蛋白质、多肽、寡肽和游离氨基酸等方面对酸乳质量影响的研究很少。本文采用混菌发酵剂(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)和单菌发酵剂(嗜热链球菌)发酵酸乳,比较两种酸乳在低温储存期间(0d、2d、6d、10d、15d、21d、28d,4℃)的乳蛋白、多肽、寡肽、游离氨基酸和质构,并且探讨乳蛋白、多肽、寡肽和游离氨基酸与质构的关系,并建立了蛋白质降解与质构之间的回归模型。通过SDS-尿素电泳、Tricine-尿素电泳和液相色谱对酸乳低温储存期间乳蛋白、多肽、寡肽和游离氨基酸进行分析。实验表明:在低温储存期间,混菌发酵酸乳中乳蛋白继续降解,有两条多肽产生(9.4kD和5.8kD)。混菌发酵酸乳中2-3肽和3-4肽是主要的寡肽(57.63%-83.47%),并且寡肽富含丝氨酸/苏氨酸、亮氨酸和谷氨酸(39.08%-51.13%)。混菌发酵酸乳中各种氨基酸游离氨基酸增加0.40-8.84倍,但是脯基酸和谷氨酸的相对含量降低;单菌发酵酸乳中乳蛋白继续降解,有分子量为7.2kD得多肽产生。单菌发酵酸乳中2-3肽是主要的寡肽(49.90%-70.11%),并且寡肽富含丝氨酸/苏氨酸、赖氨酸和谷氨酸(42.11%-62.48%)。单菌发酵酸乳中除丙氨酸/半胱氨酸增加3.53倍外,大部分游离氨基酸含量平稳,通过相对含量分析表明脯氨酸和谷氨酸的相对含量降低。通过对两种酸乳乳蛋白降解产物(多肽、寡肽和游离氨基酸)和脱脂乳粉氨基酸组分分析表明,在低温储存期间乳酸菌蛋白酶和肽酶仍然具有较高的活性。利用质构仪进行酸乳质构的测定,结果表明,两种酸乳的质构特性(稠度、硬度、黏度和黏聚性)在储存6-10d前急剧增加,6-10d后趋于稳定。通过对蛋白质降解与质构关系的研究,低温储存期间蛋白质降解可两方面影响酸乳质构:(1)乳蛋白及其降解产物能够直接影响酸乳凝胶的形成。(2)乳蛋白降解产生的寡肽和游离氨基酸可以以乳酸菌营养成分的方式间接影响酸乳质构。
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