驴乳及其发酵乳加工特性和胃肠道消化特性研究

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驴乳作为天然的优质乳源,越来越受到消费者的关注。驴乳不仅化学组成较牛乳更接近母乳,还具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抑菌、免疫调节等生理活性。为了满足消费者对营养健康的追求,驴乳及其乳制品的开发研究具有积极的意义。目前国内对驴乳的研究报道很少,主要集中于驴乳基础化学组成和营养成分的研究,关于驴乳在人体胃肠消化进程中生物可利用率以及开发特色乳制品的可行性和发酵驴乳胃肠消化特性的研究还未见报道。本文采用热处理和超声处理两种不同的加工方法研究了鲜驴乳的加工稳定性;进一步借助体外动态仿生胃肠消化模型,研究了驴乳在胃肠中蛋白降解、小肽生成、氨基酸释放及生物活性的变化;同时为了开发特色乳制品,选用三株乳杆菌分别制备发酵驴乳并研究了驴乳发酵的可行性;最后再次借助体外动态仿生胃肠消化模型研究了发酵驴乳在胃肠中的生物可利用率及生物活性。研究结果如下:1.鲜驴乳加工稳定性研究分别采用热处理和超声处理研究了鲜驴乳的加工稳定性,以蛋白电泳(SDS-PAGE)、离心沉淀率、粒径、Zeta电位和表面疏水性来综合分析驴乳的加工特性。低强度的热处理(<100℃)下,鲜驴乳维持较高的稳定性。当加热温度>85℃时,驴乳中主要蛋白条带如酪蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶、α-乳白蛋白和β-乳球蛋白开始不稳定;同时驴乳的离心沉淀率、粒径和表面疏水性显著增加,Zeta电位绝对值显著降低(P<0.05)。与热处理相比,超声处理对驴乳离心沉淀率、粒径和Zeta电位值影响不显著(P>0.05);从SDS-PAGE电泳图可知,超声功率>200 W时,酪蛋白条带从上清液中完全消失,而乳清蛋白对超声处理不敏感。2.驴乳在体外动态仿生胃肠系统中蛋白消化特性研究为了研究驴乳在胃肠系统中的生物利用率及抗氧化活性,采用体外动态仿生胃肠消化模型,较为真实地还原了驴乳的消化情况;从蛋白质、小肽和氨基酸三个层面综合分析了蛋白质降解行为,同时选用消费较高的牛乳和羊乳作分析比较。总体来看,驴乳的消化主要在肠时期完成,胃阶段受到一定的限制。从SDS-PAGE电泳图谱可知,酪蛋白较乳清蛋白更容易被消化利用,胃消化90 min开始酪蛋白显著降解,而驴乳的乳清蛋白和牛乳的β-乳球蛋白对胃蛋白酶不敏感,相反地,羊乳的乳清蛋白较驴乳和牛乳来说,在胃阶段消化性较高;在肠消化阶段,三种乳的所有蛋白条带消失,表明蛋白降解完全。从小肽和氨基酸结果可知,小肽释放和氨基酸生成在胃阶段受到一定的限制;当胰酶和胆盐存在时,小肽含量和氨基酸显著增多;三种乳之间,驴乳在消化前和消化后均含有最高的游离氨基酸。从抗氧化结果可知,肠消化显著提高了驴乳的抗氧化能力。3.发酵驴乳蛋白降解和流变学特性研究为了开发特色乳制品,提高风味,延长货架期,选用实验室自行分离的三株乳杆菌分别制备发酵驴乳并研究其发酵过程中蛋白降解和流变学特性,初步研究了发酵驴乳生产的可行性,并以牛乳和羊乳作分析比较。从小肽含量结果可知,与牛乳和羊乳相比,驴乳及其发酵乳含有最高的小肽含量;利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)进一步分析了三种乳发酵前后的小肽变化,结果显示驴乳中小肽峰较多,通过发酵小肽进一步增多。但值得注意的是发酵驴乳凝胶强度差,乳清析出严重,为了解决发酵驴乳的不稳定性,以添加不同比例的乳清蛋白改善乳基。随着乳清蛋白添加量的增大,发酵驴乳持水力、后熟酸度、表观粘度、储能模量(G’)和耗能模量(G")逐渐增加。当乳清蛋白添加量在3%(m/v)时,发酵驴乳持水力达80%以上;考虑到过高的乳清蛋白添加降低产品亮度,影响感官接受度,最终选用以添加3%(m/v)乳清蛋白的驴乳制备发酵乳。4.发酵驴乳在体外动态仿生胃肠系统中蛋白消化特性研究以添加3%(m/v)乳清蛋白的驴乳为原料,通过三株乳杆菌发酵,制备发酵驴乳,再次借助动态仿生胃肠消化模型,进一步探究了发酵驴乳在胃肠消化进程中的生物可利用率和抗氧化活性。从SDS-PAGE结果可知,与未发酵相比,发酵驴乳在胃肠中更容易被消化利用。随着胃消化时间的延长,乳清蛋白逐渐降解;在胃消化初期酪蛋白显著降解(30 min)。与液体乳相同,发酵驴乳小肽释放和氨基酸生成对胃蛋白酶不敏感,但经肠消化后小肽和氨基酸含量显著提高。乳酸菌活菌数结果发现发酵乳经胃消化后活菌数有一定降解,但活菌数均>6 log CFU/mL,经肠进一步消化,与消化前相比活菌数降低2-3个log CFU/mL。在抗氧化活性分析中发现不同的抗氧化能力之间没有一定的关联,但经肠消化后发酵驴乳的抗氧化活性均显著提高。
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