超高溫滅菌處理對牛乳氨基酸含量的影響

木其爾，李莎莎，劉莉敏，郭　軍

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特　010018)

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超高溫滅菌處理對牛乳氨基酸含量的影響

木其爾，李莎莎，劉莉敏，郭軍

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特010018)

摘要：對8份原奶和18份超高溫滅菌(UHT)奶進(jìn)行18種氨基酸的測定和比較，以隨機(jī)觀察UHT處理對牛乳中氨基酸的影響。結(jié)果表明：UHT奶氨基酸總量和必需氨基酸(EAA)分別比原奶低1.9%和0.1%，均無顯著差異；非必需氨基酸(NEAA)中UHT奶的Ser與Tyr分別下降10.7%和10.1%，差異顯著(P=0.02、P=0.03)；UHT奶和原奶的氨基酸評分(AAS)分別為0.73和0.72，氨基酸化學(xué)評分(CS)分別為0.43和0.42，第一限制氨基酸均為Try。又對2份原奶進(jìn)行UHT(130±2℃、2s)處理，以觀察同一批乳熱處理前后的氨基酸變化，UHT奶氨基酸總量比原奶下降2.6%，EAA下降2.7%，差異均顯著。UHT處理可使一些蛋白質(zhì)變性，使個(gè)別EAA有輕微減少，但對牛乳必需氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值沒有本質(zhì)的影響。

關(guān)鍵詞：氨基酸；原奶；UHT奶

目前市場上液態(tài)乳種類較多，按殺菌方式主要分為巴氏殺菌乳、超高溫滅菌乳(UHT乳)、保持式滅菌乳等[1，2]，不同加工方式對牛奶的營養(yǎng)價(jià)值會造成不同程度的影響[2，3]。超高溫滅菌乳(UHT乳)是將牛乳通過蒸汽加熱至130～140℃保持3～5s，在無菌環(huán)境中包裝后制得的產(chǎn)品，滅菌徹底，同時(shí)可最大限度地減少產(chǎn)品感官、理化和營養(yǎng)特性改變[4-7]。UHT奶因具有方便攜帶、保存期長等特點(diǎn)受到廣泛消費(fèi)者喜愛，然而一些消費(fèi)者和研究學(xué)者對其營養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生質(zhì)疑[5，8]。國內(nèi)對UHT乳氨基酸變化的實(shí)驗(yàn)評價(jià)文獻(xiàn)很少，周潔瑾[9]等報(bào)道，牛乳是一種熱敏性物料，加熱會使蛋白質(zhì)變性造成部分氨基酸損失，但對其營養(yǎng)價(jià)值影響不大。本試驗(yàn)通過對原奶和UHT奶18種氨基酸的測定和比較，觀察UHT對牛乳氨基酸含量及其營養(yǎng)價(jià)值的影響，為消費(fèi)者提供一項(xiàng)衡量牛乳品質(zhì)的指標(biāo)。

1材料與方法

1.1樣品采集

1.1.1隨機(jī)觀測樣品原奶8份(內(nèi)蒙古呼倫貝爾市鄂溫克旗蒙古牛乳4份、赤峰市阿魯科爾沁旗2份、呼和浩特2份)；UHT奶18份(呼和浩特市超市)。原奶-40℃冷凍保藏，在室溫下進(jìn)行解凍和均質(zhì)后進(jìn)行測定；UHT奶在-20℃進(jìn)行貯藏，在室溫下解凍后直接進(jìn)行測定。

1.1.2UHT前后對照樣品內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院益得乳品廠2批牛乳(采于呼和浩特市土默特左旗畢克旗)經(jīng)UHT(130± 2℃、2s)處理前后分別取樣(立即送樣測定)。

1.2測定方法

采用日立L-8900型全自動氨基酸分析儀測定17種氨基酸(除色氨酸)；用熒光分光光度法測定色氨酸。

1.3數(shù)據(jù)分析

氨基酸評分計(jì)算：根據(jù)FAO/WHO 1973 年建議的氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式[10]和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式[11]，分別以(1)、(2)式計(jì)算氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)[12]：

AAS=aa/AA(FAO/WHO)

(1)

CS=aa/AA(Egg)

(2)

(1)、(2)式中，aa為被測蛋白中氨基酸含量(mg/g)、AA(FAO/WHO)為評分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量(mg /g)、AA(Egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g)。

2結(jié)果與分析

2.1UHT處理對氨基酸的影響

原奶和UHT奶氨基酸組成及含量見表2。原奶與UHT奶18種氨基酸均值配對t檢驗(yàn)，每一種氨基酸進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，僅Ser和Tyr有顯著差異，UHT奶

表1　氨基酸和氨基酸綜合指標(biāo)縮略詞

Ser與Tyr分別比原奶低10.7%和10.1%。UHT奶氨基酸總量和EAA分別為3.23±0.35、1.46±0.17，比原奶(3.29±0.58、1.46±0.26)低1.9%和0.1%，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。原奶和UHT奶E/T分別為45.2%和44.4%，EAA/NEAA為0.80和0.83，均高于WHO/FAO的要求(EAA/TAA達(dá)40%、EAA/NEAA高于0.6)[10，13，14]?？傊瑥臓I養(yǎng)學(xué)角度來說，原奶和UHT奶氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值差異不顯著。

2.2同一批乳UHT處理前后的氨基酸變化

對2份原奶進(jìn)行超高溫瞬時(shí)滅菌(130±2℃，2s)處理后，平行2次測定原奶及熱處理后的UHT奶氨基酸，進(jìn)行18種氨基酸均值配對樣本t檢驗(yàn)分析，結(jié)果UHT奶氨基酸總量和EAA比原奶分別下降2.6%和2.7%，均差異顯著；原奶和UHT奶EAA/TAA分別為43.9%和44.0%，EAA/NEAA為0.81和0.82，均高于WHO/FAO對牛乳氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的要求標(biāo)準(zhǔn)(表2)，說明UHT處理對牛乳必需氨基酸無實(shí)質(zhì)性的影響。

2.3UHT奶和原奶的AAS和CS比較

UHT奶和原奶氨基酸評分無明顯差異，UHT奶和原奶AAS分別為0.73和0.72；CS分別為0.43和0.42；第一限制氨基酸均為Try。AAS中UHT奶和原奶的Try和Thr小于1，其他氨基酸均大于1；CS中除Try，其他氨基酸均接近于1(表3)，這也說明UHT處理對牛乳必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值無明顯影響。

表2　原奶和UHT奶氨基酸含量單位：mg/100mg

注：原奶和UHT奶之間不同字母表示差異顯著(P<0.05或P<0.01)

表3　UHT奶和原奶AAS和CS

注：*為第一限制性氨基酸。

3討論

本結(jié)果顯示，原奶經(jīng)UHT處理后氨基酸總量和必需氨基酸均有下降趨勢，其中酪氨酸、絲氨酸顯著下降。牛乳經(jīng)加熱，一方面會導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，生物活性蛋白質(zhì)失活；另一方面?zhèn)€別氨基酸因發(fā)生美拉德反應(yīng)而損失[15，16]。研究表明，酪氨酸和賴氨酸與糖類共熱發(fā)生美拉德反應(yīng)使其含量減少[16-20]，陸東林和衛(wèi)軍峰[5，21]結(jié)果顯示，UHT處理后賴氨酸損失3.8%和5.4%，與本次結(jié)果基本接近(3.1%)。UHT奶和原奶的第一限制氨基酸均為Try(AAS<1)，其他必需氨基酸的AAS和CS均接近于1，無明顯差異[22，23]，說明UHT加工過程雖然對原奶氨基酸含量有影響，但對必需氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值沒有實(shí)質(zhì)性影響，即熱處理的變異小于牛品種、季節(jié)或飼養(yǎng)方式等帶來的變異。熱處理是食品加工非常重要的一種手段，它不僅可以殺菌，還賦予食品特殊的感官品質(zhì)[3]，牛乳中蛋白質(zhì)較容易受到熱處理影響，但僅對其二級和三級結(jié)構(gòu)有明顯作用，肽鍵并不會被破壞，此外蛋白質(zhì)變性過程中由于乳清蛋白變性而沉積于酪蛋白膠粒表面，引起蛋白質(zhì)分子的凝聚，起到保護(hù)蛋白分子的作用[24]。熱變性后蛋白質(zhì)的疏散結(jié)構(gòu)更適于人體消化酶的作用，使其比天然蛋白更容易被人體消化吸收[25，26]，因此UHT處理雖然會使一些蛋白質(zhì)失去生物活性，但不會影響牛乳的必需氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值，可能還會提高其風(fēng)味和人體的消化吸收率?！?/p>

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(責(zé)任編輯李婷婷)

Effects of UHT Treatment on Amino Acids in Milk

MU Qi-er，LI Sha-sha，LIU Li-min，GUO Jun

(FoodScienceandEngineeringCollegeofInnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010018，China)

Abstract：To randomly observe the effects of UHT treatment on amino acids in milk，18 kinds of amino acids of 8 raw milk and 18 UHT milk samples were determined and compared.Results showed that total amino acids(TAA)and essential amino acids(EAA)of UHT milk were lower by 1.9% and 0.1% than raw milk，which had no significant difference.Among NEAA，Ser and Tyr in UHT milk were declined by 10.7% and 10.1% respectively(P=0.02 and P=0.03).AAS were 0.73 and 0.72，and CS were 0.43 and 0.42 for UHT and raw milk respectively，and the first limited amino acids of raw milk and UHT milk were both Try.Simultaneously，we conducted UHT treatment on 2 batch of raw milk(130±2℃，2s)to observe possible amino acids changes of a batch of milk by control experiment，and results showed that TAA of UHT declined by 2.6%，and EAA declined by 2.7%，both had statistical significant difference.UHT had little impact on nutritional value of amino acids in milk.

Keywords：amino acid；raw milk；UHT milk

通訊作者：郭軍(1969—)，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：營養(yǎng)、食品質(zhì)量與安全。

作者簡介：木其爾(1992—)，女，碩士，研究方向：食品加工與安全。

基金項(xiàng)目：“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃(項(xiàng)目編號：2012BAD33B01-6)；內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：2015MS0352)。