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引起UHT乳发生质量缺陷的因素有很多,但来源于原料乳中的耐热酶是最主要因素。本课题对原料乳中的耐热蛋白酶在加工过程中的变化规律其对UHT乳品质的影响进行了研究,并构建了以原料乳品质来预测UHT乳货架期的数学模型。本论文的主要结果如下:采用硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose F.F.离子交换层析、Sephacryl S-100HR凝胶过滤层析方法对从原料乳中分离出一株Pseudomanas fluorescens BJ-10胞外蛋白酶进行纯化及特性研究。纯化后蛋白酶的分子量为47kDa,经纯化后蛋白酶比活提高了近61.38倍;最适温度和pH分别为30℃和7.0;二硫苏糖醇对蛋白酶活性具有一定的抑制作用,Fe2+可以促进该酶活性的提高;该酶具有较强耐热性,原酶液经130℃热处理3min后,残留酶活仍超过原酶液的47.67%;该蛋白酶氨基酸组成中甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的含量占明显优势,其中甘氨酸含量最高,摩尔分数高达42%。嗜冷菌在冷藏过程中仍可大量生长繁殖。Pseudomanas fluorescens BJ-10在牛乳中的生长速度及产酶活性明显超过营养肉汤培养基;6℃贮藏,当嗜冷菌数超过109、酶活性超过0.775U/mL时,蛋白水解开始明显加快;28℃培养,当嗜冷菌数超过108、酶活性达到6.49U/mL时,κ-casein被完全水解。嗜冷菌蛋白酶对酪蛋白的水解次序依次为κ-casein> β-casein> αs-casein。乳清蛋白对其不敏感。纤溶酶(PL)水平与奶牛品种、泌乳期、挤奶时间及饲养环境等因素紧密相关。荷斯坦牛乳中PL最高,为7.81U/mL;水牛乳中,摩拉、尼里拉菲、一代杂交、高代杂交乳中PL分别为6.49、5.9、6.46、6.07U/mL;牦牛乳中PL为5.7U/mL;娟姗牛乳中PL最低,仅为4.6U/mL。2、3胎原料乳中PL高于1、4胎,但不同胎次原料乳中PL差异不显著(p>0.05)。牧场的原料乳中PL要低于养殖小区。原料乳中PL随着热处理温度的升高而逐渐下降,巴氏杀菌(75℃、15s)可以使原料乳中PL下降25%左右。半胱氨酸对原料乳中PL具有一定的抑制作用。纤溶酶、纤溶酶原(PG)、纤溶酶原激活剂(PA)主要附着在酪蛋白胶粒上;PL主要水解β-casein、as2-casein、as1-casein,不水解κ-casein、β乳球蛋白和a-乳白蛋白;原料乳中PG是PL的4倍。嗜冷菌蛋白酶对PG具有一定的激活效果,但嗜冷菌蛋白酶和尿激酶联合作用于PG的激活效果比尿激酶单独的激活效果更加明显。嗜冷菌蛋白酶在牛乳中和缓冲液中,充当的是PA的角色,将PG转化成PL。根据原料乳品质建立了UHT乳货架期数学模型,得到UHT乳货架期(y)与SCC(x1)、嗜冷菌数(x2)、贮藏温度(x3)以及耐热酶添加量(x4)四因素在编码空间的回归方程为:y=225.069167+0.324417x1-0.026167x2-8.776042x3-5.722143x4-0.000983x1×x1-0.000600x2×x1-0.001083x2×x2-0.004688x3×x1+0.009375x3×x2+0.111979x3×x3+0.004429x4×x1+0.005143x4×x2+0.054464x4×x3+0.034422x4×x4。F回=8.87>F0.01(14,15)=4.94,方程回归极显著,该方程可用于设计范围内的预测。从因子分析可知嗜冷菌蛋白酶添加量(x4)和贮藏温度(x3)对UHT乳货架期的影响极显著(p<0.01);而体细胞数(x1)和嗜冷菌数(x2)对货架期的影响差异显著不显著(p>0.05),这和理想的结果存在一定偏差,主要和试验过程中难以精确控制有关。从本文结果可以看出,耐热蛋白酶对原料乳及UHT乳品质的影响较大,在实际生产中对其控制具有一定的难度。因此,实际生产加工中要加强原料乳卫生管理,尽量降低原料乳中的微生物数量及其耐热酶活力、使用健康奶牛所产原料乳,避免由耐热酶引起产品变质情况的发生。