乳清蛋白肽对酸奶发酵特性及品质的影响

将乳清蛋白酶解制备的混合肽应用于酸奶生产中，研究其作为促生产因子对乳酸菌生长及活力的促进作用，并研究其对酸奶发酵以及保质期内酸奶的感官特性、粘度、脱水收缩作用敏感性(STS)、持水率(WHC)和微观结构的影响。改善酸奶乳酸菌的发酵特性及产品质量，为乳清蛋白的综合利用提供新的思路和借鉴。

市场上销售的酸奶产品中活菌数达不到国家最低标准是酸奶产品的主要质量缺陷之一。酸奶乳酸菌需要寡肽、氨基酸、维生素和嘌呤等氮源物质和其它生长因子才能获得良好生长，并且乳酸菌分解蛋白能力较弱，因此在发酵底物中添加富含氨基酸、寡肽等的蛋白水解物是能够促进乳酸菌增殖和发酵的有效途径。作为干酪加工副产物的乳清蛋白，必需氨基酸种类齐全、数量充足，是一种营养价值很高的优质蛋白质，而且具有许多独特的功能特性，被广泛地应用于食品工业中。但目前仍存在利用率不高、产品开发种类少的问题。因此将乳清蛋白酶解制备的乳清蛋白肽应用于酸奶加工中，既能够改善乳酸菌的发酵特性及产品质量，又可以为乳清蛋白的综合利用提供新的思路和借鉴。

乳清蛋白主要功能是有助于肠道消化和吸收。胃壁主细胞分泌的胃蛋白酶虽然可以将大分子的蛋白质分解成小分子物质，多肽，但这种消化是非常有限的，绝大部分蛋白质是被输送到小肠经胰蛋白酶水解成氨基酸和肽后被吸收。因此，介于蛋白质和氨基酸之间的肽类，由于其特殊的结构特点而具有更强的活性和多样性，并且与大分子蛋白质等相比较，又具有较快的吸收速率。同游离氨基酸相比，乳清蛋白肽渗透压较低，小分子短肽可经小肠黏膜刷状缘的肽酶水解直接吸收进入血液，有助于提高肠内营养的耐受性

国外：酸牛奶是采用优质纯鲜牛奶加入门糖均质，经超高温灭菌后接入乳酸菌发酵后制成的发酵型乳制品。在国外，酸奶的生产历史悠久，一直都是备受青睐的发酵型乳制品。据研究指出，酸奶已经成为了乳制品增长速度最快的品种之一，全球酸奶销量市场超过4%。

乳清通常指用牛奶生产奶酪过程中所产生的副产品。乳清是在奶酪生产过程中，牛奶凝结成凝乳块后分离出的呈绿色的、半透明的液体，有时被用来起凝固作用。随着新科技的发展，乳清及乳清蛋白已成为具有高价值及广泛应用的食品原料。

乳清蛋白是从牛奶中提取的一种蛋白质，具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。美国早在 1990 年就采用离子交换法从乳清中分离乳清蛋白。1997年，国外研究表明，α-乳白蛋白是一种天然乳清蛋白，其主要生物作用是结合包括钙在内的金属离子。2009年，β- 乳球蛋白被分离出来，Medrano等人指出主要是利用它的凝胶功能作为添加剂以及利用它与脂溶性维生素和脂肪酸较强的结合能力。可将乳清蛋白水解后利用。

乳清蛋白肽也称水解乳清蛋白，是乳清蛋白经过酶解后的一种含有肽段和氨基酸的混合物，

Ballard等人于2009发现，乳清蛋白肽具有抗高血压作用。他们从乳清蛋白水解物分离出一种新型乳清衍生肽（一氧化氮肽，NOP-47），影响一氧化氮的产生，发挥了血压调节和血管内皮功能的作用。另外，Rocha以ARLA公司的乳清蛋白粉为原料进行水解，采用DPPH自由基清除活性法评价其抗氧化活性。结果表明，蛋白质水解能显著提高抗氧化活性，且短肽效果更好。此外，Yu等对两种糖基化乳清水解物(GWH-GalA、GWH-GalB)对SGC-7901细胞中谷胱甘肽(GSH)的影响进行评价。发现与GWH-GalB相比，GWH-GalA对过氧化氢诱导的SGC-7901细胞的细胞内GSH含量更高，抗氧化效果更好。

由此可看出国外对乳清蛋白肽的研究多集中在研究其生理功能上，而乳清蛋白肽对发酵食品的影响研究极少，也没有形成完善的应用体系。

国内：酸奶已被全世界确认为最重要的乳制品之一,近年来的统计资料表明,其消费量仍在呈增长趋势。我国酸奶生产起步较晚,近年来产量增长幅度较大,是我国目前最有发展前途的乳制品之一。但我国酸奶生产技术的研究开发与世界先进国家的差距仍较大,因此,有必要借鉴国外的先进生产技术，提高酸奶生产品质。

随着新科技的发展，乳清及乳清蛋白已成为具有高价值及广泛应用的食品原料。从乳清中分离、制备乳清分离蛋白技术的研究开始于十多年前，主要采用膜技术。此外，生物选择吸附、亲和色谱提纯法及反相胶束萃取法等都是近年来新开发的分离乳清蛋白成分的方法。我国对乳清蛋白的研究起步较晚，国内乳清蛋白组分分离及功能性质方面的研究报道不多，才刚刚起步。

我国相关研究表明，乳清蛋白肽具有提高记忆和认知能力的功能。于晓晨等用低、中、高剂量的水解乳清蛋白对衰老模型小鼠进行跳台实验、穿梭箱实验，分别检测被动和主动回避条件反射能力，及Morris水迷宫实验研究动物与海马功能直接相关的空间学习记忆能力，结果显示一定剂量的乳清蛋白肽能提高小鼠空间学习记忆能力。徐琳琳等对C57BL/6J小鼠的研究中也曾得到过相同的结果。2004年，郑建仙发现乳清蛋白肽的溶解性与热稳定性优于乳清蛋白，可达95%(pH=5)。且乳清蛋白多肽在油溶体系中增效作用明显，而且在水溶体系、乳化体系和干燥体系中也有较高的生理活性。蒋朱明于2010年发现乳清蛋白肽更有利于肠道吸收，同游离氮基酸相比，水解乳清蛋白渗透压较低小分子短肽可经小肠黏膜刷状缘的肽酶水解直接吸收进入血液。2011年黄陈等人也证实了这一观点。

系统研究乳清蛋白肽对乳酸菌生长和酸奶感官及质构特性的影响，将其应用于酸奶生产中以改善酸奶品质。

拟解决的问题及预期成果：

受热容易导致免疫球蛋白的变性，因此保护其活性是项目开发中的难题，活性保护剂的研究成为关键前提。另外，乳清的无菌化处理等都是需要解决的关键技术问题，项目组在指导教师和相关企业的技术支持下有能力化解这类技术风险，完成产品的试制开发。

预期发表论文1篇。

本项研究计划在接下来的一年里完成，现安排如下：

2022年7月-2022年8月：对项目进行理论研究，初步确定方案，购买原材料。

2022年9月：针对初步方案，撰写开题报告,进行试验性研究。

2022年10月-2022年11月：查找相关资料，以促乳酸菌(嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌)生长活性为指标，采用五种蛋白酶(碱性蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶)水解乳清蛋白WPC-80,确定出各蛋白酶的最适酶解条件，包括温度、pH、E/S、时间等。

2022年12-2023年1月：将不同蛋白酶、不同水解度、不同分子量的水解物按不同添加量加入原料乳中参与发酵，在不同发酵阶段测定乳酸产量、测定嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌活菌数。

2023年2月-2023年3月：考察酸奶发酵过程中以及保质期内酸奶的感官特性、粘度、脱水收缩作用敏感性(STS)、持水率(WHC)和微观结构。

2023年4月-2023年5月：对实验进行数据统计，处理分析，分析乳清蛋白肽对乳酸菌的促生长作用的影响以及对酸奶品质的影响。

2023年6月-2023年7月：全面分析各项问题并撰写研究论文和总结报告，申请结题。