赵正涛 兰海静 李全阳

    (广西大学轻工与食品学院 南宁530004)

    酪蛋白是牛奶中最重要的成分， 它主要是以酪蛋白胶束的形式均匀分布在牛奶体系中。 虽然对酪蛋白胶束的内部结构仍有争议， 但目前最被认可的模型仍为纳米团簇模型[1]。 在这个模型中，αs-和β-酪蛋白通过胶体磷酸钙连接形成内部结构，κ-酪蛋白存在于酪蛋白胶束表面，提供静电和位阻排斥作用来保证胶体稳定性[2-3]。

    牛奶凝胶结构的形成是奶酪及酸乳等产品的前提条件。 要想形成凝胶，则必须要克服κ-酪蛋白固有的斥力作用。在乳制品生产过程中，两种最常见的方法是降低体系的pH 值和加入凝乳酶。凝乳酶是牛胃中发现的一种天门冬氨酸蛋白酶，它可专一性地切割乳中κ-酪蛋白的Phe105-Met106之间的肽键，释放糖巨肽到乳清中，糖巨肽带负电荷并且提供空间作用[4]。糖巨肽的解离导致酪蛋白胶束之间的斥力降低， 当85%到90%的糖巨肽被解离的时候， 酪蛋白通过疏水作用和钙离子的桥联作用结合在一起，形成凝胶结构[5-7]。

    凝乳酶凝胶形成可以分为两个过程， 第1 步是糖巨肽的产生释放， 第2 步是酪蛋白胶束的聚集及凝胶结构的形成[4]。凝乳酶和酪蛋白的结合受多种因素的影响。比如，加热过程中变性的乳清蛋白会结合在酪蛋白胶束的表面， 从而降低酶的作用效果并延长凝乳时间[8]。人们还发现降低牛奶的pH 会促进凝乳酶和κ-酪蛋白的结合， 从而加速凝胶过程[9]。此外，研究表明，牛乳乳清组成有时候也能够显著影响酶凝胶结构的形成， 牛奶中添加酪蛋白酸钠会抑制酶凝胶结构的形成[10]，然而这是否源自酪蛋白酸钠影响凝乳酶的活性或者酪蛋白胶束结构的解离仍不清楚。另一些情况下，采用超滤技术对牛奶进行浓缩， 增加乳清蛋白的含量并未影响酶凝胶结构的形成过程[11-12]。 除此之外，牛乳乳清的离子组成成分对凝胶过程也有着显著的影响，添加钠离子会降低糖巨肽的解离速度，凝胶结构的形成必须有充足的钙离子才能实现[13]。

    酪蛋白凝胶的质量直接关系奶酪和酸乳制品的质量，深入探索其相互作用机制具有重要意义。前述研究绝大部分原料采用复原乳， 在影响作用机理方面也存在探讨的余地， 进一步深入了解乳清组分对酶凝胶结构的形成机理仍有必要。

    本文首先通过浓缩技术改变乳清组成， 研究它对酪蛋白胶束特性的影响。 采用流变仪和扩散光谱相结合的方法动态分析不同样品的凝胶结构的形成过程， 阐述牛乳乳清蛋白质和离子对酶凝胶结构形成的机理，为乳品企业改善酸乳、奶酪产品的质量提供理论指导。

    1 材料与方法 ......