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牛奶(奶粉)是一种全能的营养物质,对人类的健康及婴儿的成长至关重要。微波常被用于牛奶的加热及奶粉的灭菌中,然而牛奶(奶粉)在微波的过程中极易发生影响其品质及营养安全性的美拉德反应,该反应主要发生在牛奶(奶粉)的主要组成成分酪蛋白、乳清蛋白及乳糖之间。鉴于牛奶(奶粉)成分的复杂性,为了简化反应体系,本研究以酪蛋白、乳清蛋白和乳糖为原料,按照牛奶及奶粉的组成特性构建模型,研究微波处理对乳蛋白功能性质、消化过程中生理活性以及结构性质的影响。主要研究内容和结论如下:(1)微波场内酪蛋白-乳糖体系(牛奶模型)的功能性质变化情况:运用酪蛋白-乳糖(1:1.6)构建牛奶模型,经微波处理后自由氨基含量整体呈下降趋势,酪蛋白在pH5.0处的溶解度有所改善,而在pH7.0处的溶解度显著降低,这是微波热处理及美拉德反应的双重作用引起的。微波场内酪蛋白-乳糖体系反应溶液为典型的牛顿流体,经微波处理后,体系的动态流变性及静态流变性均发生了改变;(2)酪蛋白-乳糖体系的微观结构及粒度测定结果:经微波处理后,颗粒的微观形貌由规则的平整小颗粒逐渐聚集形成不规则的粗糙大颗粒;粒度测定结果表明酪蛋白-乳糖模型的颗粒逐渐增大,这与环境扫描电镜的结果很好的呼应;(3)体外模拟胃肠道消化过程中,酪蛋白-乳糖模型体系经微波处理后的消化率变化、消化过程中的抗氧化活性及分子量变化:经微波处理,体系的消化率呈现出先增大后降低的趋势,这与消化过程中分子量的变化情况是一致的;随着微波时间的延长,该美拉德反应体系的抗氧化活性整体上呈先增加后降低的趋势,说明微波在一定程度上可以提高美拉德反应体系的ABTS+清除能力、Fe2+螯合能力及还原能力;(4)探讨微波对酪蛋白-乳糖体系中酪蛋白结构的影响,氨基酸分析得出参与美拉德反应的主要氨基酸为赖氨酸与精氨酸,在微波800w10min后赖氨酸从0.303下降到0.280,精氨酸从0.121下降到0.085,其它的氨基酸没有表现出很好的规律性,且总氨基酸含量呈下降的趋势,是微波及美拉德反应共同作用得到的结果;红外图谱分析表明800w及560w10min条件下引入了羰基,出现了一些新的吸收峰及糖基化产物的特征峰,进一步证明了美拉德反应的发生;DSC分析表明美拉德反应产物的生成使得热变性温度升高,产物更稳定。(5)通过微波场中酪蛋白-乳糖体系(1:1.6)和酪蛋白-乳清蛋白-乳糖体系(1:0.2456:1.579)(奶粉模型)经微波干法处理,对酪蛋白进行改性,酪蛋白功能性质及消化过程中抗氧化活性变化:功能性质有显著改善,尤其是溶解性,在等电点附近明显改善,且酸性条件pH6.6相比于碱性条件pH8.0更有利于微波场内奶粉模型中美拉德反应的进行。奶粉模型在消化过程中的抗氧化活性有显著提高(消化3h后还原力从0.15提高到0.55左右,ABTS+清除率由0.92mmol/LTEAC提高到1.15mmol/L TEAC左右,DPPH清除率由10%左右提高到40%左右),说明微波辅助奶粉体系的美拉德反应有可能作为一种制备新型的高抗氧化性奶粉添加剂的有效手段。总体来说,微波处理显著影响牛奶模型中酪蛋白的功能性质,且多是不利影响,微波对酪蛋白-乳糖模型在消化过程中的变化也有显著影响;而微波另一方面可以提高奶粉蛋白的一些功能性质,尤其是溶解性,微波处理可以作为改善酪蛋白溶解性的有效手段,拓宽酪蛋白的应用范围。