【摘 要】
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巴氏杀菌（Pasteurization,PAST）和超高温瞬时灭菌（Ultra-high temperature processing,UHT）是乳制品加工中最常用的热处理方式。热处理和贮藏期间乳蛋白结构和性质改变进而影响乳的品质和营养价值。本论文以PAST乳和UHT乳为目标,研究热处理和贮藏对液态乳理化特性、乳蛋白组成和结构的影响。采用体外动态消化模型、Caco-2细胞单层模型和SD大鼠模型研究
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巴氏杀菌（Pasteurization,PAST）和超高温瞬时灭菌（Ultra-high temperature processing,UHT）是乳制品加工中最常用的热处理方式。热处理和贮藏期间乳蛋白结构和性质改变进而影响乳的品质和营养价值。本论文以PAST乳和UHT乳为目标,研究热处理和贮藏对液态乳理化特性、乳蛋白组成和结构的影响。采用体外动态消化模型、Caco-2细胞单层模型和SD大鼠模型研究乳蛋白的消化和吸收特性、消化产物的组成和含量以及水解肽的肽谱变化,以期为液态乳的科学加工和贮藏提供理论依据。首先研究了热处理和贮藏期PAST乳（4℃下贮藏7天）和UHT乳（室温下贮藏6个月）的理化性质、乳蛋白组成和结构的变化。PAST乳和UHT乳贮藏期间酪蛋白胶束粒径增大,zeta电位降低,乳黏度增大;乳蛋白发生水解,游离氨基酸和游离肽含量增大;乳蛋白表面疏水性增大,酪蛋白胶束发生凝聚;乳清相中κ-CN和β-Lg以热诱导复合物形式重新结合到酪蛋白胶束表面,而胶束中αs1-CN和β-CN解聚。贮藏过程中美拉德反应持续进行,UHT乳美拉德反应程度高于PAST乳。采用体外动态胃消化模型模拟乳在胃的消化和排空,研究了热处理和贮藏的PAST乳和UHT乳在胃中形成凝块的组成和结构,乳蛋白的水解及水解产物肽和氨基酸的组成及特征。原乳和PAST乳0天贮藏样品（PAST-D0）在胃液中形成的凝块结构紧密,持水性低,凝块内部只有少量酪蛋白被水解;贮藏的PAST乳和UHT乳形成的凝块结构松散,内部蛋白水解度增大;贮藏时间越长,凝块结构越松散,凝块内酪蛋白水解速率越快。原乳中β-Lg在胃中不被水解;热处理对酪蛋白水解度影响较小,29%～35%的β-Lg在胃中被水解;贮藏导致酪蛋白和β-Lg的水解度增加到73%～80%和32%～44%。PAST热处理对水解肽的组成和丰度影响较小,水解肽以10～20肽为主;UHT热处理和贮藏增加了水解肽的数量和丰度,其中<10肽的比例较高（54%～68%）。热处理和贮藏后β-Lg的主要水解区域发生水解,β-CN主要水解区域内水解肽的数量和丰度最大。热处理强度越高和贮藏时间越长,蛋白水解产生氨基酸的总量越高,氨基酸平衡发生了改变,必需氨基酸占总氨基酸比例降低,支链氨基酸占总氨基酸比例变化不显著。采用体外肠消化模型和Caco-2细胞单层模型研究了乳蛋白及其水解肽在肠中的消化和吸收特性。热处理和贮藏加快乳蛋白在肠中的水解,热处理强度越高、贮藏时间越长,乳蛋白水解速率越快;PAST乳和UHT乳完全水解时间分别为5 min和2 min。原乳和PAST乳（PAST-D0、PAST-D7）中乳蛋白的水解区域、水解肽的组成和丰度差异较小,水解肽以5～10肽为主;UHT乳的贮藏时间越长,肽的数量越多,含量越低,其中>10肽的比例较高;PAST乳和UHT乳中β-CN和β-Lg被全部水解,κ-CN水解度是前者高于后者,而αs1-CN水解度是后者高于前者。基于Caco-2细胞单层模型的研究结果表明,原乳和PAST-D0的肽吸收率为98%,吸收肽主要来源于αs1-CN、β-CN和κ-CN;PAST-D7的肽吸收率为96%,吸收肽主要来源于β-CN、κ-CN和β-Lg;UHT-D0（96%）、UHT-3m（91%）、UHT-6m（90%）的肽吸收率低于PAST乳,吸收肽主要来源于β-CN和β-Lg,其中>10肽比例较高。UHT乳被吸收的活性肽数量和丰度显著低于PAST乳,被吸收的生物活性肽主要来源于β-CN。研究发现90%的血管紧张素转化酶（Angiotensin converting enzyme,ACE）抑制肽NMAINPSK通过细胞旁路途径被吸收,1.9%的肽被小肠刷状缘肽酶水解成NMAINP后被吸收。热处理强度越高和贮藏时间越长,乳蛋白在小肠被水解成氨基酸量越高,但对氨基酸平衡的影响较小。采用SD大鼠模型研究了乳蛋白体内消化性。原乳中酪蛋白在大鼠胃中水解速率较低,β-Lg在胃中不被水解,直接随食糜进入小肠后被水解;热处理和贮藏导致酪蛋白和β-Lg的水解速率加快。原乳和PAST乳（PAST-D0、PAST-D7）在大鼠胃肠道中水解肽的数量和丰度差异较小;UHT乳贮藏时间越长,大鼠胃中水解肽的数量和丰度越高,大鼠肠中残余的肽数量和丰度越高,残余肽中>10肽和生物活性肽的丰度较高,降低了乳蛋白的生物利用率和功能性。热处理强度越高和贮藏时间越长,氨基酸吸收速率越快。PAST乳和UHT乳的表观消化率分别为89.6%～90.4%和87.2%～88.3%;UHT乳餐后120 min大鼠血氮达到最大值。热处理和贮藏对液态乳中乳蛋白组成结构及其生物利用率产生影响,长期贮藏UHT乳的生物利用率和营养性降低,合理改进工艺参数和合理的贮藏时间有利于提高液态乳的品质和营养价值。
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