基于遠紅外線的提高酪蛋白消化性、降低其過敏性的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于牛乳生產(chǎn)技術領域，涉及一種遠紅外輻照在提高酪蛋白消化性、降低過敏性中的應用，具體涉及基于遠紅外線的提高酪蛋白消化性、降低其過敏性的方法。
【背景技術】
[0002]牛乳制品蛋白為人類提供重要的營養(yǎng)，是氮和必需氨基酸的主要來源。牛乳制品蛋白質(zhì)由兩個部分組成:酪蛋白(80% )和乳清蛋白(20% )。酪蛋白(CN)包括asl-，as2-，i3-andK-caseins，含有人體需要的必需氨基酸。酪蛋白消化吸收率遠低于乳清蛋白。通過酶解、消化或發(fā)酵，酪蛋白能產(chǎn)生許多具有生物活性功能的肽，研究發(fā)現(xiàn)，這些肽具有抗氧化、抗菌、抗高血壓、抗炎癥等功能。這些功能的產(chǎn)生歸因于食品加工過程對蛋白質(zhì)的變性、聚集、水解、結構改變的影響。目前，有利用紫外輻照、巴氏殺菌技術提高乳制品消化性、抗氧化性、營養(yǎng)價值的研究。
[0003]然而，牛奶是聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的八大過敏原之一，據(jù)流行病學調(diào)查，2%?6 %的嬰幼兒對牛奶過敏，而成人中過敏人數(shù)也達0.1 %?0.5 %，因此，降低牛奶的過敏性具有重要意義。牛乳中主要過敏原包括酪蛋白(CN)、牛血清白蛋白(BSA)、β_乳球蛋白和α-乳白蛋白等，其中酪蛋白是引起過敏的最主要過敏原成分，酪蛋白由asl-酪蛋白，as2-酪蛋白，
酪蛋白，K-酪蛋白組成，分別以約40%，10%，40%，10 %的比例聚合成微粒并懸浮于乳清中。
[0004]研究表明，通過一些物理、化學或生物手段對蛋白進行改性，可以破壞牛乳蛋白的三維結構，從而改變蛋白的過敏性，這些方法主要有加熱、超聲、糖基化、酶解、發(fā)酵等。其中，酶解是研究最多的一種方法，理論上酶解將酪蛋白中具有抗原決定部位的片段水解，降低其分子量后，其抗原性會降低。此外，降低牛乳致敏性的同時還能產(chǎn)生具有免疫調(diào)節(jié)功能，促礦物元素吸收、抗高血壓、具阿片肽活性等生理功能的各種活性肽。但是目前研究中常需要多種酶協(xié)同對牛乳酪蛋白進行酶解，因此酶解具有成本較高、不易操作、難以規(guī)范化以及可能破壞牛乳中其它活性成分等缺點。其它常見的一些物理、化學或生物改性方法均具有不易大規(guī)模生產(chǎn)、成本昂貴等缺點。
[0005]近年來，遠紅外輻照被成功地用于食品的有效滅菌，它可以通過破壞細胞內(nèi)的組件，如DNA、RNA和細胞內(nèi)核糖體，從而滅活微生物，并改變食品中的蛋白質(zhì)結構。研究表明，遠紅外加熱可以在較低溫度下達到有效的殺菌效果，并維持食品品質(zhì)，具有更顯著的工藝簡單、操作安全、高效快捷、節(jié)約能源、綠色環(huán)保、易于推廣等優(yōu)點，在食品開發(fā)中具有很大的應用潛力。不同的遠紅外加工條件(時間、功率和溫度等)，對遠紅外的效果及作用均有顯著的影響。由于遠紅外技術能夠在常溫及低溫條件下對食品進行處理，因此對于加工熱敏感性的牛乳制品滅菌具有獨特優(yōu)勢。然而，現(xiàn)有報道中還未見有將遠紅外輻照技術應用于提高牛乳中酪蛋白消化性、降低其過敏性的任何報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于遠紅外線的提高酪蛋白消化性、降低其過敏性的方法，即遠紅外輻照法，與現(xiàn)有研究的酶解等方法相比，遠紅外輻照法具有工藝簡單、效果明顯、操作安全、高效快捷、綠色環(huán)保、易于推廣等優(yōu)點。在有效提高牛乳中蛋白消化性的同時，遠紅外輻照還能降低酪蛋白過敏性，且能保持牛乳品質(zhì)。本發(fā)明利用遠紅外輻照提高牛乳中酪蛋白消化性并降低其過敏性，將牛乳酪蛋白溶液置于遠紅外輻照設備中，處理溫度控制在25?320C，遠紅外輻照時間5?15min，在功率為350W的條件下進行處理得到牛乳產(chǎn)品；該方法可以有效縮短處理時間、效果明顯，不僅能提高牛乳中酪蛋白消化性，而且具有顯著的降低酪蛋白過敏性效果，操作簡便，有助于牛乳生產(chǎn)應用的推進，具有良好的應用前景。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0008]第一方面，本發(fā)明提供一種基于遠紅外線的提高酪蛋白消化性和/或降低其過敏性的方法，所述方法具體為用遠紅外線輻照普通酪蛋白或含普通酪蛋白的制品。本發(fā)明所述的普通酪蛋白具體指沒有用遠紅外線輻照過的酪蛋白。
[0009]優(yōu)選地，所述遠紅外線輻照的功率穩(wěn)定在345?355W;超出本發(fā)明限定的范圍將會影響對酪蛋白消化性、敏感性的改善效果；更優(yōu)選地，所述遠紅外線輻照的功率穩(wěn)定在3501
[00? O ] 優(yōu)選地，所述遠紅外線福照的時間為5?15m i η。
[0011]優(yōu)選地，所述遠紅外線輻照的溫度為25?32°C。
[0012]優(yōu)選地，所述酪蛋白具體指牛乳酪蛋白；本發(fā)明的方法僅對牛乳中酪蛋白有效。
[0013]優(yōu)選地，所述遠紅外輻照前，還需對遠紅外設備進行清潔并滅菌處理。
[0014]優(yōu)選地，所述遠紅外輻照過程中，還需降低遠紅外設備內(nèi)部風速至最低檔；
[0015]本發(fā)明控制風速和溫度的原因是避免普通酪蛋白或含普通酪蛋白的制品過度蒸發(fā)。
[0016]優(yōu)選地，所述遠紅外輻照后還需對得到的消化性提高的和/或過敏性降低的酪蛋白或含有所述酪蛋白的制品進行真空包裝;該操作可以起到封裝、保存的作用。
[0017]優(yōu)選地，所述真空包裝的真空度小于等于0.1MPa。
[0018]優(yōu)選地，所述真空包裝的袋子材質(zhì)為聚酰胺/聚丙烯(PA/CPP)復合膜材料。
[0019]優(yōu)選地，所述真空包裝的袋子的型號為190mm X 130mm X 120mm。
[0020]第二方面，本發(fā)明提供一種通過所述方法制備得到的高消化性和/或低過敏性酪蛋白或含所述高消化性和/或低過敏性酪蛋白的制品。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具備如下的有益效果:
[0022]1、本發(fā)明工藝步驟簡單、處理時間短、處理溫度低、有利于降低能耗，且提高牛乳中酪蛋白消化率、降低牛乳中酪蛋白過敏性效果在本領域?qū)儆谫|(zhì)的飛越，本發(fā)明可實現(xiàn)將牛乳酪蛋白的消化率提高到40%以上，這是目前通過酶解、巴氏消毒等手段所不能實現(xiàn)的，更具體地:當前文獻報道中僅有使用酶解等方法降低牛乳中酪蛋白致敏性的研究，熱處理120 0C保持15min對酪蛋白致敏性沒有顯著變化，利用糖基化方法能降低酪蛋白19 %的致敏性，本發(fā)明遠紅外輻照處理15min能降低模擬消化后酪蛋白36%的致敏性。相同時間的酶法處理消化率為32 %，遠低于本發(fā)明的43 %。另有研究表明，巴氏殺菌60 °C保持30min和超高壓殺菌25min的方法能提高蛋白的消化性，但處理時間均比本發(fā)明的15min長。上述顯著效果與遠紅外輻照照射過程會破壞蛋白質(zhì)三級、四級空間結構有關。
[0023]2、本發(fā)明打破了對遠紅外線應用的常規(guī)認識，目前遠紅外線通常用于食品滅菌，而本發(fā)明用其改變酪蛋白的消化性和致敏性，這是從未報道過的。
[0024]3、本發(fā)明工藝過程對牛乳品質(zhì)破壞小、高效快捷、環(huán)境友好，有利于設備維護及技術推廣。
【附圖說明】
[0025]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0026]圖1為不采用遠紅外線照射的酪蛋白的AFM表面形貌圖；
[0027]圖2為遠紅外輻照5min的酪蛋白的AFM表面形貌圖；
[0028]圖3為遠紅外輻照15min的酪蛋白的AFM表面形貌圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0030]實施例1
[0031]將牛乳中酪蛋白溶液置于遠紅外輻照設備中進行處理，在功率為350W的條件下進行，遠紅外輻照時間5min，每次處理前設備均需清潔并滅菌處理。為避免樣品過度蒸發(fā)，降低設備內(nèi)部風速并控制內(nèi)部溫度在25°C，得到遠紅外輻照處理后的牛乳酪蛋白，評價遠紅外輻照對酪蛋白消化率、抗原性的影響。處理后用聚酰胺/聚丙烯復合膜材料進行真空度為
0.1Mpa的真空包裝。
[0032]處理后對牛乳酪蛋白進行消化性評價:對照組即牛乳原始樣品，遠紅外輻照處理是在處理溫度在25°C，遠紅外輻照時間5min，在輻照功率為350W的條件下進行，遠紅外輻照處理后的酪蛋白消化率呈提高趨勢。未經(jīng)處理的酪蛋白消化率為32.49%，遠紅外輻照5min處理后酪蛋白消化率升高到43.35%。導致遠紅外輻射處理提高酪蛋白消化率的可能機理是遠紅外輻照影響了蛋白質(zhì)中氫鍵、離子鍵