论文部分内容阅读
乳汁中含有复杂的营养成分,其中低聚糖的种类较为丰富。母乳中的低聚糖含量较高,约为10-15 g/L,其对婴幼儿生长发育具有重要意义。然而,由于大小,电荷和结构的差异性,迄今为止,只有低分子量的人乳低聚糖可以通过化学方法合成。因此,找到人乳低聚糖的替代资源,已经引起了研究者的关注。动物乳中低聚糖含量较低,牛乳中仅为0.02-1.5 g/L,羊乳中低聚糖含量较牛乳高,约为0.25-0.30 g/L,因此羊乳低聚糖是潜在的母乳低聚糖的一种替代物。本研究首先建立了羊乳低聚糖超高效液相质谱检测方法,进而研究了不同品种山羊乳中低聚糖种类和含量的差异性及不同杀菌温度对羊乳低聚糖种类和含量的影响,最后,利用膜分离技术研究不同工艺对羊乳中低聚糖的分离效果。主要实验结果如下:（1）羊乳低聚糖超高效液相质谱检测方法建立。首先,优化了乳中蛋白质脱除方法,其次利用Sep-Pak C18和石墨化柱法、超滤膜包法、透析法和葡聚糖凝胶层析法富集羊乳低聚糖,对比了乳糖的去除率及低聚糖的保留率。进而,以最优的提取和富集方法进行Q-Exactive focus质谱的液相条件和质谱条件的优化。液相梯度洗脱条件为:0-20 min,95%-78%A;20-35 min,78%-73%A;35-38 min,73-62%A;38-45 min,62%-50%A。质谱条件为:正离子模式,喷雾电压为3.8KV;负离子模式,喷雾电压为3.4 KV。鞘气压力为25 arb,辅气压力为8 arb,加热温度为350℃,毛细管温度为320℃。在正负离子模式下对300-2000 m/z的低聚糖进行离子扫描。结果表明,脱脂乳与无水乙醇的比例为1:2,反应温度在-20℃,反应时间为2 h条件下蛋白质去除率达到87.01%,葡聚糖凝胶层析法富集羊乳低聚糖保留率及乳糖去除率最高,且富集后样品中检测出62种低聚糖,明显高于富集前检测出的29种。（2）关中羊和萨能羊乳中低聚糖种类和含量的比较分析。结果表明,羊乳个体样品中低聚糖种类及丰度差异较大。关中羊乳中检测出52种低聚糖,低聚糖总丰度是1.96×109,萨能羊乳中检测出54种低聚糖,低聚糖总丰度是1.00×109,萨能羊乳中检测出低聚糖的种类个数多于关中羊乳,而关中羊乳的低聚糖总丰度高于萨能羊乳。（3）不同杀菌温度对羊乳及牛乳低聚糖种类和含量的影响。结果显示,羊乳中共检测出60种低聚糖,牛乳中共检测出42种低聚糖,羊乳比牛乳多检测出18种低聚糖。羊乳及牛乳中总低聚糖丰度随加热温度的升高而降低。未加热羊乳和羊乳中总低聚糖丰度分别为2.04×109和1.58×109,137℃/5 s杀菌温度条件下羊乳和牛乳总低聚糖的丰度分别为9.58×108和6.64×108,低聚糖损失率分别达到53.11%和57.99%。（4）中试膜分离制备羊乳低聚糖。当稀释倍数为6,乳糖的去除率随浓缩倍数的升高而升高,三种低聚糖标准品的保留率基本保持不变。当浓缩倍数为4,乳糖的去除率达到44.18%,三种低聚糖标准品的保留率大约在50%左右。经计算,1 L羊乳中可分离0.096 g的iGb3,3’-SL和6’-SL三种低聚糖,为工业化生产提供了理论基础和数据支持。