CN109123067A - 一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白 - Google Patents

一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白，其中，降低牛乳蛋白致敏性的方法为：在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白反应，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位。测试表明，经本发明的方法处理的牛乳蛋白致敏性下降了41%‑64%，而且本发明的低致敏牛乳蛋白具有较好的抗氧化性，营养价值高，无不良风味。

Description

一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白
技术领域
本发明涉及乳制品技术领域，尤其涉及一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白。
背景技术
牛乳是FAO/WHO认定的导致人类食物过敏的主要食品之一，也是美国及欧盟新食品标签法中规定必须标示的过敏原成分。牛乳制品的消费量在逐年增加，消费群体在不断扩大，同时牛乳过敏的发病率也在增加，严重影响了过敏人群的生活质量。因此，开发低致敏的牛乳蛋白，保护牛乳过敏患者的摄入安全，具有重要的现实意义。
目前在消除牛乳致敏性方面，主要采用酶解、高温高压等方法。但上述方法存在的一定的局限性，蛋白酶解和高温可显著降低牛乳蛋白致敏性，但会造成蛋白结构上大的改变，对其功能造成影响，甚至丧失刺激细胞增生的功能，还会影响牛乳的感官特性(如高温产生“蒸煮味”，酶解产生的疏水性小肽产物具有不同程度的苦味)；高压效果并不理想，一定程度上反而增强了蛋白的致敏性。
另一种消除牛乳致敏性的方法为：通过将其他生物分子与食物过敏原蛋白结合，最为常见的就是糖基化的方法。通过美拉德反应，生成糖基化产物，产物蛋白构象发生了变化，同时糖分子结合在蛋白可覆盖蛋白的抗原表位，从而改变了蛋白的致敏性。但是美拉德反应可能会产生一些有害人体健康的物质，有潜在的致癌风险，对食品的感观也有影响。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白，旨在解决现有的处理方法会破坏原蛋白质分子结构或者产生有害人体健康的物质的问题。
本发明的技术方案如下：
一种降低牛乳蛋白致敏性的方法，在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白反应，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述碱性条件为：pH=8.5-9.5。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述茶多酚与所述牛乳蛋白的质量比为（0.5-1）:1。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，包括如下：
步骤A、将所述牛乳蛋白分散于纯水中，并于80-95℃加热5-15min，然后冷却至室温，得到牛乳蛋白水溶液；
步骤B、向所述牛乳蛋白水溶液中加入茶多酚，并将溶液调节为碱性，搅拌24-36h，得到低致敏牛乳蛋白溶液。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述步骤B中，将反应体系调节为碱性之前，还向反应体系中加入乳化剂。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述乳化剂在整个反应体系中的浓度为0.1%-0.5% g/ml。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，所述步骤B之后还包括：
步骤C、将所述低致敏牛乳蛋白溶液依次进行透析、浓缩和干燥，得到低致敏牛乳蛋白粉。
所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其中，透析是在1-8℃的条件下进行。
一种低致敏牛乳蛋白，采用如上所述的方法制备而成。
有益效果：本发明提供了一种如上所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白共价结合，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位，从而降低牛乳蛋白的致敏性，而且由于茶多酚有清除自由基的作用，可抑制皮肤线粒体中脂氧合酶和脂质过氧化作用，从而本发明的低致敏牛乳蛋白具有较好的抗氧化性，营养价值高，无不良风味。
具体实施方式
本发明提供了一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种降低牛乳蛋白致敏性的方法，在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白反应，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位。
更为具体的实施例，包括如下：
步骤A、将所述牛乳蛋白分散于纯水中，并于80-95℃加热5-15min，然后冷却至室温，得到牛乳蛋白水溶液；本步骤目的在于让蛋白质的构象变松散，提高后面的共价结合的反应效率。
步骤B、向所述牛乳蛋白水溶液中加入茶多酚，优选的，所述茶多酚与所述牛乳蛋白的质量比为（0.5-1）:1，能确保最大程度降低牛乳蛋白的致敏性的同时，减少成本。然后将溶液调节为碱性，例如，可以向体系中添加NaOH溶液，直至溶液的pH=8.5-9.5，最后搅拌24-36h，得到低致敏牛乳蛋白溶液。
优选的，本发明还可以通过添加乳化剂来促进茶多酚与牛乳蛋白的共价结合。具体是，在所述步骤B中，将溶液调节为碱性之前，还向反应体系中加入乳化剂，较佳地，所述乳化剂在整个反应体系中的浓度为0.1%-0.5% g/ml。优选的一种乳化剂为蔗糖脂肪酸酯,相比其他乳化剂，蔗糖脂肪酸酯使用广泛，成本较低，且安全性好。
植物多酚与蛋白质之间的相互作用可以是可逆形式（物理）或不可逆形式（化学）。可逆形式主要是通过氢键、疏水相互作用和范德华力等分子间作用力的非共价键结合。不可逆的相互作用主要是形成共价键，在食品加工和储藏过程中，共价键的形成会产生更强的、更久的相互作用，更具有一定的实用价值。茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，具有多方面的保健功能。在碱性条件下，茶多酚可氧化成醌类物质，进而与牛乳蛋白共价结合，可改变牛乳蛋白的构象，影响牛乳蛋白的构象表位，并且多酚结合在牛乳蛋白的表面，还影响牛乳蛋白的线性表位，这种结合不仅可以降低牛乳蛋白的致敏性，还可用于改善牛乳蛋白的功能和感官特性。
此外，在上述处理的基础上，本发明还提供了一种制备低致敏牛乳蛋白粉的方法，具体是将经过所述步骤B处理后的低致敏牛乳蛋白溶液依次进行透析、浓缩和干燥，优选的，透析是在1-8℃的条件下进行，可以保持蛋白稳定，同时能够防止微生物繁殖。经过上述后处理后，得到低致敏牛乳蛋白粉。
本发明还提供了一种低致敏牛乳蛋白，采用如上所述的方法制备而成。本发明的低致敏牛乳蛋白，不仅能明显的降低牛乳蛋白的致敏性，产品经ELISA检验，致敏性下降了41%-64%，而且茶多酚有清除自由基的作用，可抑制皮肤线粒体中脂氧合酶和脂质过氧化作用，从而本发明的低致敏牛乳蛋白具有较好的抗氧化性，营养价值高，无不良风味。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
（1）将牛乳蛋白溶解在纯水中，配成浓度为10 mg/ml的均匀溶液，加热到85℃，保持15min后冷却到25℃。
（2）取步骤（1）的液体，按照牛乳蛋白的质量，加入质量比1:1的茶多酚，加入蔗糖脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯在体系中的浓度为0.3% g/ml，最后加入NaOH溶液，调至pＨ=9.0。在25℃下连续搅拌24 h。
（3）将步骤（2）反应后的液体，加入1000 kD的半透膜中，密封后，在4℃下于纯水中进行透析，每隔8 h，换一次水，共透析48h。
（4）将步骤（3）得到的透析液在真空度为0.08 MPa，温度45℃下，进行真空浓缩，浓缩至固形物达到50%以上。
（5）将步骤（4）得到的浓缩物，在进风口温度160 oＣ，出风口温度为80 oＣ，进料温度为60 oＣ的条件下进行喷雾干燥，最终得到水分含量低于5%的低致敏牛乳蛋白粉。
产品致敏性检测
通过间接ELISA法检测蛋白与IgE的结合能力反映产品的致敏性变化。
将浓度为1 μg/mL的低致敏牛乳蛋白粉加到酶标板上，每孔加100μL，以未处理的牛乳蛋白溶液作为对照。4℃过夜。PBST洗板2次，每次5 min，拍干。每孔加200 μL 浓度3%的明胶封闭，于37 oC温育2 h，洗板3次；另准备一块酶标板，将倍比稀释的竞争抗原以同样的方式进行封闭，洗板后，立即加入稀释的牛乳过敏患者混合血清50 μL /孔，于37 oC温育1h，反应结束后，每孔吸取100μL转移到第一块板内，37℃温育1 h，PBST洗板3次，加入稀释的生物素标记羊抗人IgE 100 μL/孔，37℃温育2 h ，PBST洗板3次；加入HRP标记的链霉亲和素稀释，每孔100μL/孔，37 °C温育1 h，加TMB37oC避光显色10 min；显色后加入浓度12.5%H2SO4 50 μL /孔终止反应，在波长450nm处测定吸光值（OD值），计算抑制率。
IgE结合能力%=（1-B/B0）×100%，其中，B0为无竞争时的OD值， B为各加工条件下竞争蛋白的OD值。
致敏性降低%=（1-IgE样品/ IgE对照）×100%，采用本发明的方法处理的牛乳蛋白，样品的致敏性下降了53%。
实施例2
（1）将牛乳蛋白溶解在纯水中，配成浓度为10 mg/ml的均匀溶液，加热到90℃，保持10min后冷却到25℃。
（2）取步骤（1）的液体，按照牛乳蛋白的质量，加入质量比1:1的茶多酚，加入蔗糖脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯在体系中的浓度为0.3% g/ml，最后加入NaOH溶液，调至pＨ=9.5。在25℃下连续搅拌36 h。
（3）将步骤（2）反应后的液体，加入1000 kD的半透膜中，密封后，在4℃下于纯水中进行透析，每隔8 h，换一次水，共透析48h。
（4）将步骤（3）得到的透析液在真空度为0.08 MPa，温度45℃下，进行真空浓缩，浓缩至固形物达到50%以上。
（5）将步骤（4）得到的浓缩物，在进风口温度160 oＣ，出风口温度为80 oＣ，进料温度为60 oＣ的条件下进行喷雾干燥，最终得到水分含量低于5%的低致敏牛乳蛋白粉。
产品致敏性检测
检测方法同实例1，采用本发明所述方法处理的牛乳蛋白，样品的致敏性下降了64%。
实施例3
（1）将牛乳蛋白溶解在纯水中，配成浓度为10 mg/ml的均匀溶液，加热到93℃，保持8min后冷却到25℃。
（2）取步骤（1）的液体，按照牛乳蛋白的质量，加入质量比1:0.5的茶多酚，加入蔗糖脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯在体系中的浓度为0.2% g/ml，最后加入NaOH溶液，调至pＨ=8.5。在25℃下连续搅拌24 h。
（3）将步骤（2）反应后的液体，加入1000 kD的半透膜中，密封后，在4℃下于纯水中进行透析，每隔8 h，换一次水，共透析48h。
（4）将步骤（3）得到的透析液在真空度为0.08 MPa，温度45℃下，进行真空浓缩，浓缩至固形物达到50%以上。
（5）将步骤（4）得到的浓缩物，在进风口温度160 oＣ，出风口温度为80 oＣ，进料温度为60 oＣ的条件下进行喷雾干燥，最终得到水分含量低于5%的低致敏牛乳蛋白粉。
产品致敏性检测
检测方法同实例1，采用本发明所述方法处理的牛乳蛋白，样品的致敏性下降了41%。
实施例4
（1）将牛乳蛋白溶解在纯水中，配成浓度为10 mg/ml的均匀溶液，加热到90℃，保持10min后冷却到25℃。
（2）取步骤（1）的液体，按照牛乳蛋白的质量，加入质量比1:0.5的茶多酚，加入蔗糖脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯在体系中的浓度为0.3% g/ml，最后加入NaOH溶液，调至pＨ=9.5。在25℃下连续搅拌36 h。
（3）将步骤（2）反应后的液体，加入1000 kD的半透膜中，密封后，在4℃下于纯水中进行透析，每隔8 h，换一次水，共透析48h。
（4）将步骤（3）得到的透析液在真空度为0.08 MPa，温度45℃下，进行真空浓缩，浓缩至固形物达到50%以上。
（5）将步骤（4）得到的浓缩物，在进风口温度160 oＣ，出风口温度为80 oＣ，进料温度为60 oＣ的条件下进行喷雾干燥，最终得到水分含量低于5%的低致敏牛乳蛋白粉。
产品致敏性检测
检测方法同实例1，采用本发明所述方法处理的牛乳蛋白，样品的致敏性下降了54%。
综上所述，本发明提供了一种降低牛乳蛋白致敏性的方法及低致敏牛乳蛋白，本发明通过在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白反应，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位，从而降低牛乳蛋白的致敏性，致敏性下降了41%-64%，同时茶多酚有清除自由基的作用，可抑制皮肤线粒体中脂氧合酶和脂质过氧化作用，从而本发明的低致敏牛乳蛋白具有较好的抗氧化性，营养价值高，无不良风味。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，在碱性条件下，采用茶多酚与牛乳蛋白反应，来改变所述牛乳蛋白的构象表位和线性表位。
2.根据权利要求1所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述碱性条件为：pH=8.5-9.5。
3.根据权利要求1所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述茶多酚与所述牛乳蛋白的质量比为（0.5-1）:1。
4.根据权利要求1所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，包括如下：
步骤A、将所述牛乳蛋白分散于纯水中，并于80-95℃加热5-15min，然后冷却至室温，得到牛乳蛋白水溶液；
步骤B、向所述牛乳蛋白水溶液中加入茶多酚，并将反应体系调节为碱性，搅拌24-36h，得到低致敏牛乳蛋白溶液。
5.根据权利要求4所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述步骤B中，将反应体系调节为碱性之前，还向反应体系中加入乳化剂。
6.根据权利要求5所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯。
7.根据权利要求5所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述乳化剂在整个反应体系中的浓度为0.1%-0.5% g/ml。
8.根据权利要求4所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括：
步骤C、将所述低致敏牛乳蛋白溶液依次进行透析、浓缩和干燥，得到低致敏牛乳蛋白粉。
9.根据权利要求8所述的降低牛乳蛋白致敏性的方法，其特征在于，透析是在1-8℃的条件下进行。
10.一种低致敏牛乳蛋白，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的方法制备而成。
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