牛奶发酵过程中蛋白质的变化
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生牛奶的发酵过程生牛奶的发酵过程是将新鲜牛奶通过添加乳酸菌等发酵剂,使其内部产生微生物发酵,从而转化为酸奶、酸牛奶等发酵乳制品的过程。
下面将详细介绍一下生牛奶的发酵过程。
发酵的主要原料是牛奶,而其中最重要的组成成分是乳糖。
乳糖是牛奶中的主要糖类,它是一种具有甜味的二糖,由葡萄糖和半乳糖构成。
在乳糖的作用下,乳酸菌等发酵剂可以将牛奶中的乳糖转化为乳酸,从而使牛奶变酸。
发酵的关键是发酵剂,其中最常用的是乳酸菌。
乳酸菌是一类常见的乳酸发酵细菌,主要有嗜热链球菌、发酵乳链球菌等。
这些乳酸菌具有优良的发酵能力和产乳酸的能力,可以将乳糖转化为乳酸。
此外,还有其他一些细菌或酵母也可以用于牛奶的发酵,例如酵母菌、酪酸菌等。
不同的发酵剂会给牛奶带来不同的风味和口感。
发酵的过程需要一定的条件才能正常进行。
首先,温度是一个重要的因素,一般情况下,发酵的温度在35-45摄氏度之间。
过高的温度会杀死乳酸菌等发酵剂,从而影响发酵的进行;而过低的温度则会延缓发酵速度。
其次,发酵还需要一定的时间,一般情况下,发酵时间在6-12小时之间,具体时间取决于发酵剂的种类和使用量。
此外,酸奶等发酵乳制品还需要一定的酸化度,一般在酸度达到0.9%左右时可以停止发酵。
发酵过程中,乳酸菌等发酵剂会利用周围的营养物质进行生长和繁殖,同时产生大量的乳酸。
在牛奶中的乳糖被转化为乳酸的过程中,牛奶的味道和质地会发生一系列变化。
首先,牛奶的味道会变酸,这是因为乳酸的产生使得牛奶的pH值下降。
同时,牛奶的质地也会发生变化,变得更加浓稠。
这是因为乳酸的产生会使牛奶中的蛋白质凝聚,形成类似于凝乳的结构。
除了乳酸菌等发酵剂的作用外,还有其他一些因素也会影响发酵的结果。
首先是牛奶的质量,新鲜、优质的牛奶可以提供更好的发酵基础。
其次是发酵剂的种类和使用量,不同的发酵剂会带来不同的酸度和风味。
此外,环境条件也会对发酵的结果产生影响,比如温度、湿度等。
总之,生牛奶的发酵过程是一种通过添加乳酸菌等发酵剂,使其内部产生微生物发酵,从而转化为酸奶、酸牛奶等发酵乳制品的过程。
1. 探究不同条件下牛奶发酵速度的差异。
2. 了解并验证快速发酵技术在牛奶发酵中的应用效果。
3. 分析发酵过程中影响发酵速度的因素。
二、实验原理牛奶发酵是通过微生物(如乳酸菌)将牛奶中的乳糖转化为乳酸的过程。
这一过程不仅改变了牛奶的口感和风味,还具有一定的保健作用。
本实验采用快速发酵技术,通过控制发酵条件,缩短发酵时间,提高发酵效率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 牛奶(全脂、低脂、脱脂)- 干酵母(活性酵母)- 白糖- 酸奶发酵剂- 温度计- 烧杯- 移液管- 计时器- pH计2. 实验仪器:- 高压蒸汽灭菌器- 磁力搅拌器- 离心机- 恒温培养箱1. 牛奶预处理:将牛奶在高压蒸汽灭菌器中灭菌,冷却至室温。
2. 酵母菌活化:将干酵母用温水溶解,加入少量白糖,搅拌均匀,放置一段时间,使酵母菌活化。
3. 分组实验:- 实验组1:将活化后的酵母菌与灭菌牛奶混合,加入适量的白糖,搅拌均匀,置于恒温培养箱中发酵。
- 实验组2:将酸奶发酵剂与灭菌牛奶混合,加入适量的白糖,搅拌均匀,置于恒温培养箱中发酵。
- 对照组:不加任何发酵剂,仅将灭菌牛奶置于恒温培养箱中发酵。
4. 发酵过程中,每隔一段时间取样,测定pH值、乳酸含量和感官评价。
5. 发酵结束后,对各组牛奶进行离心分离,分离出乳清和乳脂,测定乳清和乳脂的理化指标。
五、实验结果与分析1. 发酵过程中,实验组1和实验组2的pH值和乳酸含量均低于对照组,且实验组1的发酵速度明显快于实验组2。
2. 感官评价结果显示,实验组1的牛奶口感酸甜适中,乳脂丰富,而对照组的牛奶口感酸涩,乳脂较少。
3. 离心分离结果显示,实验组1的乳清含量高于对照组,乳脂含量低于对照组。
六、结论1. 快速发酵技术在牛奶发酵中具有显著效果,可缩短发酵时间,提高发酵效率。
2. 酵母菌活化对发酵速度有显著影响,活化后的酵母菌发酵速度更快。
3. 白糖的添加可提高发酵速度和发酵产物的质量。
七、实验讨论1. 本实验结果表明,快速发酵技术在牛奶发酵中具有广泛的应用前景。
干酪的原理干酪,又称奶酪,是一种古老的乳制品,其制作原理主要包括凝固、发酵和熟化三个过程。
在这个过程中,乳蛋白质和乳糖等成分经过微生物的作用而发生变化,最终形成了我们所熟知的干酪。
下面我们将详细介绍干酪的制作原理。
首先,干酪的制作始于凝固过程。
在这一步骤中,牛奶中的乳蛋白质会被酶分解,形成凝固的胶体。
这个过程中需要加入凝固酶,一般是用牛胃中提取的凝固酶来进行凝固。
当牛奶中的乳蛋白质被分解后,就会形成固体的凝块,也就是干酪的原料。
接下来是发酵过程。
在这一步骤中,将乳酸菌或其他发酵剂加入凝固的牛奶中,使其发酵。
发酵的目的是将乳糖转化为乳酸,从而降低牛奶的pH值,同时也会产生一些有益的细菌和酶。
这些有益的微生物和酶会改变干酪的口感、风味和质地,使其具有特殊的风味和香气。
最后是熟化过程。
在这一步骤中,干酪会被储存在特定的温度和湿度下进行熟化。
在这个过程中,干酪会逐渐变得更加坚硬,口感也会变得更加丰富。
同时,干酪中的脂肪和蛋白质会继续分解,产生更多的风味物质,使干酪的口感更加丰富。
总的来说,干酪的制作原理主要包括凝固、发酵和熟化三个过程。
在这个过程中,牛奶中的乳蛋白质和乳糖等成分经过微生物的作用而发生变化,最终形成了我们所熟知的干酪。
通过这些过程,干酪才会具有独特的风味和口感,成为人们喜爱的美食之一。
在制作干酪的过程中,需要严格控制温度、湿度和发酵时间等因素,以确保干酪的质量和口感。
同时,不同类型的干酪在制作过程中会有所差异,因此需要根据不同的干酪类型来进行相应的制作工艺。
干酪的原理虽然看似简单,但其中的微生物作用和化学变化却是十分复杂的,需要经过长期的实践和经验总结才能够掌握制作技巧。
总之,干酪的原理涉及到凝固、发酵和熟化三个关键过程,通过这些过程,牛奶中的成分会发生变化,最终形成我们所熟知的干酪。
制作干酪需要严格控制各个环节,以确保干酪的质量和口感。
同时,不同类型的干酪在制作过程中会有所差异,需要根据不同的干酪类型来进行相应的制作工艺。
凝固型酸奶的原理是什么凝固型酸奶是由牛奶经过特定发酵过程而制成的奶制品。
其制备过程中,使用了特定的益生菌、糖和酸调节剂等添加剂。
凝固型酸奶的原理主要涉及牛奶蛋白质的凝固过程,以及发酵过程中的乳酸菌的作用。
下面将详细介绍凝固型酸奶的制备原理。
首先,凝固型酸奶中的蛋白质凝固是通过添加酶或乳酸菌的作用来实现的。
其中最常使用的酶是牛胃酶或微生物产生的菌蛋白酶。
酶作用的原理是将牛奶中的蛋白质进行水解,使其结构发生变化,从而使得蛋白质分子聚集形成凝胶状物质,即凝固。
其次,凝固型酸奶中的乳酸菌是通过发酵作用产生的乳酸来影响牛奶的凝固过程。
乳酸菌是一类嗜酸性菌群,能够在牛奶中进行有氧或无氧发酵。
乳酸菌在发酵过程中会分解牛奶中的乳糖,产生乳酸和其他有机酸。
这些有机酸降低了牛奶的pH值,使其逐渐酸性化。
当牛奶的pH值降低到4.6左右时,酸性的环境促进了乳蛋白的凝聚和蛋白质网络的形成,形成了凝固型酸奶的独特口感和质地。
凝固型酸奶的制备过程是在一定的温度下进行的。
一般情况下,制备凝固型酸奶的工艺温度为42-46。
在一定的温度下,乳酸菌能够最好地进行发酵作用,产生较多的乳酸。
同时,适宜的温度也能够促使乳蛋白质的凝聚和形成凝胶,使得酸奶具有浓厚的口感和丰富的营养价值。
在凝固型酸奶的制备中,还可以添加一些辅助剂或调味料,如果酱、糖浆等。
这些添加剂能够增加酸奶的口感和味道,提高消费者的接受度。
总结起来,凝固型酸奶的制备原理主要涉及乳蛋白的凝聚、乳酸的产生和调节剂的添加。
通过添加不同的发酵菌种和调节剂,能够制备出不同口味和质地的凝固型酸奶。
凝固型酸奶因其独特的口感和丰富的营养成为人们常见的奶制品之一,对于维持人体健康和增强免疫力具有重要作用。
一、实验目的1. 了解牛奶的成分和特性;2. 探究牛奶在加热、发酵等条件下的变化;3. 分析牛奶的营养价值和保健作用。
二、实验材料1. 牛奶;2. 烧杯、试管、酒精灯、酒精、滴定管等实验器材;3. 氢氧化钠、盐酸、淀粉、碘液、酚酞指示剂等化学试剂;4. 电子秤、温度计等。
三、实验方法1. 牛奶成分分析(1)观察牛奶的颜色、气味、味道等外观特征;(2)测定牛奶的酸度,使用pH试纸或pH计;(3)测定牛奶的蛋白质含量,采用双缩脲法;(4)测定牛奶的脂肪含量,采用苏丹Ⅲ染色法;(5)测定牛奶的糖类含量,采用苯酚-硫酸法。
2. 牛奶加热实验(1)将牛奶分别加热至不同温度(如30℃、50℃、70℃、90℃、100℃);(2)观察牛奶在加热过程中的变化,如凝固、气泡产生等;(3)记录不同温度下牛奶的凝固时间。
3. 牛奶发酵实验(1)将牛奶与酵母菌混合,置于恒温培养箱中发酵;(2)观察发酵过程中牛奶的变化,如气泡产生、味道变化等;(3)测定发酵前后牛奶的酸度、蛋白质、脂肪和糖类含量。
4. 牛奶营养价值分析(1)查阅相关资料,了解牛奶的营养成分和营养价值;(2)根据实验结果,分析牛奶的营养价值和保健作用。
四、实验结果与分析1. 牛奶成分分析(1)外观特征:牛奶呈白色,具有独特的气味和味道;(2)酸度:pH值为6.4;(3)蛋白质含量:3.5%;(4)脂肪含量:3.8%;(5)糖类含量:4.8%。
2. 牛奶加热实验(1)加热过程中,牛奶逐渐凝固,温度越高,凝固时间越短;(2)在100℃时,牛奶迅速凝固。
3. 牛奶发酵实验(1)发酵过程中,牛奶产生气泡,味道变酸;(2)发酵前后牛奶的酸度、蛋白质、脂肪和糖类含量变化不大。
4. 牛奶营养价值分析(1)牛奶含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、矿物质和维生素,具有很高的营养价值;(2)牛奶中的钙、磷、钾等矿物质有助于骨骼健康;(3)牛奶中的维生素A、维生素D等有助于提高免疫力。
奶制品中的蛋白质含量差异奶制品作为人们日常饮食中重要的营养来源之一,其蛋白质含量差异备受关注。
各种奶制品在制作过程中会有所不同,这也导致了它们在蛋白质含量上的差异。
本文将从牛奶、酸奶和奶酪三个方面探讨奶制品中的蛋白质含量差异。
一、牛奶中的蛋白质含量差异牛奶是奶制品中最主要的一种,也是人们饮用最为常见的一种奶制品。
牛奶中的蛋白质主要包括乳清蛋白和酪蛋白。
根据奶牛品种的不同,牛奶中的蛋白质含量也会有所不同。
一般来说,奶牛品种越优良,产奶量越高,牛奶中的蛋白质含量也就越高。
此外,奶牛所处的饲养环境、饮食习惯等因素也会影响牛奶中的蛋白质含量。
因此,在选购牛奶时,可以参考产品的标签上所示的蛋白质含量,选择合适的产品。
二、酸奶中的蛋白质含量差异酸奶是经过乳酸菌发酵而成的奶制品,相较于牛奶,它在蛋白质含量上可能有所不同。
一般来说,酸奶中的蛋白质含量较牛奶高,这是因为乳酸菌在发酵过程中会分解乳糖,并产生一些有机酸,这样会使酸奶中的乳清蛋白和酪蛋白更容易被人体吸收。
此外,不同品牌的酸奶可能采用不同的发酵时间和不同的乳酸菌种类,这也会导致蛋白质含量的差异。
因此,在选购酸奶时,可以比较不同品牌的产品,选择蛋白质含量更高的酸奶。
三、奶酪中的蛋白质含量差异奶酪是将奶中的蛋白质、脂肪等成分通过酸凝乳、凝乳酵母菌、发酵后的乳酸菌作用等处理制成的产品。
因其制作工艺的不同,奶酪中的蛋白质含量也有所差异。
一般来说,发酵时间越长的奶酪,其蛋白质含量也相对较高。
此外,奶酪的种类和制作方法也会影响其中蛋白质的含量。
一些特殊的奶酪如巴马干酪、帕尔马干酪等在制作过程中特别注重脂肪、蛋白质的含量,其蛋白质含量较一般奶酪更高。
因此,在选购奶酪时,可以根据个人的需要选择适合的品种,同时关注产品的蛋白质含量。
综上所述,奶制品中的蛋白质含量差异主要体现在牛奶、酸奶和奶酪这三个方面。
选购奶制品时,可以根据个人的需求和健康状况选择适当的产品,并关注其蛋白质含量的差异,从而使饮食更全面均衡,满足身体对蛋白质的需求。
发酵工艺对食品中致敏蛋白质的降解与去除发酵工艺对食品中致敏蛋白质的降解与去除导语:食物过敏是一种非常常见的免疫反应,当人体摄入某些食物或物质后,免疫系统会产生过敏反应,导致身体的一系列不适症状。
食物过敏的原因很多,其中一种常见的原因是因为食品中存在的致敏蛋白质。
这些致敏蛋白质可以通过发酵工艺进行降解与去除,从而减少食物过敏的风险。
本文将介绍发酵工艺对食品中致敏蛋白质的降解与去除的方法与效果。
一、发酵工艺解析发酵是一种利用微生物、酶或有机酸产生化学变化的过程。
在食品加工中,发酵被广泛应用于面食、酱料、糕点等食品的制作。
在发酵过程中,微生物或酶可以分解食物中的蛋白质,其中包括致敏蛋白质。
二、发酵对食品中致敏蛋白质的降解1. 水解蛋白酶作用发酵中的微生物或添加的蛋白酶可以将食物中的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。
致敏蛋白质一般是大分子蛋白,经过水解作用后,其分子量降低,暴露的表面积增加,其致敏性也会降低。
2. 微生物产生酶的作用在发酵过程中,微生物产生的酶也可以降解食物中的蛋白质。
例如,乳酸菌发酵过程中产生的蛋白酶可以降解牛奶中的蛋白质,其中包括致敏蛋白质。
三、发酵对食品中致敏蛋白质的去除除了降解致敏蛋白质外,发酵还可以通过其他方式去除食品中的致敏蛋白质。
1. 沉淀与分离在发酵过程中,致敏蛋白质往往会集中在发酵物中,通过对发酵物的沉淀与分离操作,可以将致敏蛋白质从食品中去除。
常见的分离方法包括离心、过滤等。
2. 温度和压力变化在食品加工中,通过控制发酵条件的温度和压力变化,可以改变食品中的蛋白质结构与溶解性,从而降低致敏蛋白质的含量。
3. 洗涤与溶解有些致敏蛋白质在水溶液中具有一定的溶解性,通过对食品进行洗涤或溶解,可以将致敏蛋白质从食品中去除。
四、发酵工艺对食品中致敏蛋白质的效果发酵工艺对食品中致敏蛋白质的降解与去除效果因食品种类、发酵条件、发酵菌种等因素而异。
一些研究表明,通过适当的发酵处理,可以显著降低食品中的致敏蛋白质含量,降低食品过敏的风险。
酸奶发酵工艺流程酸奶是一种通过乳酸菌发酵而得到的乳制品,具有丰富的营养价值和独特的口感,成为人们日常健康饮食的重要组成部分。
下面是酸奶的发酵工艺流程。
首先,准备材料。
酸奶的主要原料是牛奶,可以选择全脂牛奶、低脂牛奶或脱脂牛奶,根据自己的口味和身体需求进行选择。
此外,还需要购买酸奶菌种,常见的有嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌等。
然后,对牛奶进行预处理。
将牛奶倒入锅中,用中小火加热至80℃左右,保持一段时间,以杀灭牛奶中的有害菌,并改善牛奶的稳定性和可发酵性。
然后,将牛奶冷却至40-45℃,即适宜的发酵温度。
接下来,添加酸奶菌种。
将酸奶菌种分装入酸奶杯中,每杯大约1克,然后将温度适宜的牛奶分装入酸奶杯中,每杯约100毫升,注意保持卫生,避免细菌的交叉污染。
将盖子盖紧,放在温度稳定的环境中,此时,酸奶杯中的牛奶已经与菌种混合。
进行发酵过程。
将装有牛奶和酸奶菌种的酸奶杯放入保温箱中,保持适宜的温度和湿度,一般在38-42℃的环境下发酵8-12小时,让菌种在乳液中进行发酵作用。
发酵过程中,菌种通过代谢产生乳酸,使牛奶的PH值降低,蛋白质凝固,乳清分离,从而形成酸奶特有的酸味和松软的质地。
待酸奶发酵完成后,将其取出。
此时,酸奶已经变得浓稠,口感更加醇厚,豆腐般的质感令人愉悦。
将酸奶杯放入冰箱中,冷却至低温,停止发酵过程,并保持酸奶的新鲜度和口感。
通常,酸奶的保存期限为1-2周,但最好在3-5天内食用完毕,以免影响品质。
最后,即可享用酸奶。
将酸奶舀到碗中,可以单独食用,也可以添加水果、坚果、蜂蜜等,提升口味和营养。
酸奶富含乳制品特有的营养物质,如蛋白质、钙、维生素B2等,对促进肠道健康、增强免疫力、有益皮肤等均有好处。
总之,酸奶的发酵工艺流程简单易行,只需准备材料、预处理牛奶、添加菌种、发酵、冷却和保存即可。
通过合理的操作,可以制作出美味可口的酸奶,满足人们对健康饮食的需求。
奶酪发酵原理
奶酪发酵是通过细菌或酵母对牛奶中的乳糖进行发酵而产生的过程。
发酵过程中,乳糖被微生物转化为乳酸或乳酸及其他酸类物质,进而使牛奶中的蛋白质凝聚形成固体奶酪。
发酵过程始于将牛奶中的乳酸菌或酵母添加到牛奶中。
这些微生物会利用牛奶中的乳糖进行代谢。
乳糖是一种双糖,由葡萄糖和半乳糖组成。
乳酸菌通过发酵将乳糖分解为乳酸,这导致乳酸浓度的增加。
乳酸的增加导致牛奶的酸度升高,pH值下降。
当pH值降至
约4.6左右时,牛奶的蛋白质开始凝聚,形成固体结构。
此时,发酵产生的乳酸和其他酸类物质将容易脱水的蛋白质聚集在一起,并形成奶酪的凝胶状物质。
不同种类的奶酪使用不同类型的发酵剂,这也会影响最终奶酪的风味和口感。
例如,硬质奶酪通常使用乳酸菌作为发酵剂,而柔软的奶酪可能会使用酵母。
同时,不同的奶酪还可以在发酵过程中添加额外的成分,如盐、香料或其他添加物,以进一步调整风味。
奶酪发酵原理的了解对于奶酪制造的过程和品质控制具有重要意义。
通过控制发酵过程中的微生物种类和条件,可以产生不同口味和质地的奶酪。
同时,发酵也会影响奶酪的保存能力和营养成分的变化。
因此,在奶酪的制造中,掌握奶酪发酵原理是必要的。
牛奶发酵过程中蛋白质的变化张梵迪? 陈新欣? 姚凯勇?(浙江大学10级 1.农学院植物保护专业 2.动物科学学院动物科学专业3.动物科学学院动物医学专业)引言:酸奶是我们生活中常见的饮品,由牛奶发酵而成。
发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子(如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等)。
奶中脂肪含量一般是3%-5%。
经发酵后,乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍。
这些变化使酸奶更易消化和吸收,各种营养素的利用率得以提高。
酸奶由纯牛奶发酵而成,除保留了鲜牛奶的全部营养成分外,在发酵过程中乳酸菌还可产生人体营养所必须的多种维生素,如VB1、VB2、VB6、VB12等。
我们实验小组研究的是在牛奶发酵过程中蛋白质分解状况。
由于制成的酸奶是乳状液,蛋白质难溶于其中,因此很难直接测定其中的蛋白质。
我们就先把蛋白质分离出来,测剩下溶液中的小分子物质含量变化,从而来比对蛋白质的分解程度。
蛋白质是两性化合物,当PH达到酪蛋白(牛奶中主要蛋白质是酪蛋白)等电点4.8时,蛋白质所带正、负电荷相等,呈电中性,此时酪蛋白溶解度最小,从溶液中析出。
对于溶液中肽链和小分子物质的检测,我们采用的是Tricine-SDS-PAGE电泳的方法。
在电场的作用下,带电粒子能在聚丙烯凝胶中迁移,其迁移速度与带电粒子的大小、构型和所带的电荷有关。
十二烷基磺酸钠(SDS)能与蛋白质的结合,改变蛋白质原有的构象,使其变成近似于雪茄烟形的长椭圆棒,其短轴长度一样,而长轴与分子量大小成正比。
在SDS-PAGE中,SDS-复合物的迁移率不再受蛋白的电荷和形状的影响,而只与蛋白质的分子量正相关。
聚丙烯酰胺凝胶电泳可根据不同蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小的不同所产生的不同迁移率将蛋白质分离成若干条区带,用此方法我们即可鉴别出小分子的种类以及其相对分子量。
实验材料及仪器材料高蛋白脱脂奶粉 75g;蔗糖 25g;市售酸奶 250ml;乙酸—乙酸钠缓冲溶液 100ml;12%SDS,6%巯基乙醇,30%甘油,0.05%考马斯亮蓝, 150mM Tris/HCL(ph =7),CH3OH,Tris,Gly,丙烯酰胺,甲叉双丙烯酰胺,TEMED;仪器高压灭菌锅;烧杯;试管;烧瓶;玻璃杯;移液管;水浴锅;恒温箱;冰箱—4℃;离心机;电泳槽;电泳仪;培养皿;实验步骤一.酸奶发酵1. 配置酸奶用3包共75克高蛋白脱脂奶粉和热水配置成450ml奶粉溶液。
牛奶发酵过程中蛋白质的变化
张梵迪①陈新欣②姚凯勇③
(浙江大学10级1.农学院植物保护专业 2.动物科学学院动物科学专业3.动物科学学院动物医学专业)
引言:酸奶是我们生活中常见的饮品,由牛奶发酵而成。
发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子(如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等)。
奶中脂肪含量一般是3%-5%。
经发酵后,乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍。
这些变化使酸奶更易消化和吸收,各种营养素的利用率得以提高。
酸奶由纯牛奶发酵而成,除保留了鲜牛奶的全部营养成分外,在发酵过程中乳酸菌还可产生人体营养所必须的多种维生素,如VB1、VB2、VB6、VB12等。
我们实验小组研究的是在牛奶发酵过程中蛋白质分解状况。
由于制成的酸奶是乳状液,蛋白质难溶于其中,因此很难直接测定其中的蛋白质。
我们就先把蛋白质分离出来,测剩下溶液中的小分子物质含量变化,从而来比对蛋白质的分解程度。
蛋白质是两性化合物,当PH达到酪蛋白(牛奶中主要蛋白质是酪蛋白)等电点4.8时,蛋白质所带正、负电荷相等,呈电中性,此时酪蛋白溶解度最小,从溶液中析出。
对于溶液中肽链和小分子物质的检测,我们采用的是Tricine-SDS-PAGE电泳的方法。
在电场的作用下,带电粒子能在聚丙烯凝胶中迁移,其迁移速度与带电粒子的大小、构型和所带的电荷有关。
十二烷基磺酸钠(SDS)能与蛋白质的结合,改变蛋白质原有的构象,使其变成近似于雪茄烟形的长椭圆棒,其短轴长度一样,而长轴与分子量大小成正比。
在SDS-PAGE中,SDS-复合物的迁移率不再受蛋白的电荷和形状的影响,而只与蛋白质的分子量正相关。
聚丙烯酰胺凝胶电泳可根据不同蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小的不同所产生的不同迁移率将蛋白质分离成若干条区带,用此方法我们即可鉴别出小分子的种类以及其相对分子量。
实验材料及仪器
材料
高蛋白脱脂奶粉75g;
蔗糖25g;
市售酸奶250ml;
乙酸—乙酸钠缓冲溶液100ml;
12%SDS,6%巯基乙醇,30%甘油,0.05%考马斯亮蓝,
150mM Tris/HCL(ph=7),
CH3OH,Tris,Gly,丙烯酰胺,甲叉双丙烯酰胺,TEMED;
仪器
高压灭菌锅;烧杯;试管;烧瓶;玻璃杯;移液管;水浴锅;恒温箱;冰箱—4℃;离心机;电泳槽;电泳仪;培养皿;
实验步骤
一.酸奶发酵
1. 配置酸奶
用3包共75克高蛋白脱脂奶粉和热水配置成450ml奶粉溶液。
冷却后的酸奶迅速加入发酵剂和蔗糖。
蔗糖共加入22.5克,发酵剂用的是市售酸奶。
奶粉溶液均分成三分,分别加入1:1,1:5,1:10由市售酸奶勾兑的发酵剂,分为1,2,3号。
2. 消毒
把所有要用到的试管、玻璃棒、大小烧杯、移液管、漏斗等用牛皮纸包裹,放入高压灭菌锅灭菌30分钟。
3. 发酵
发酵前取样一次,记为1.1、1.2、1.3。
发酵需要控制的是发酵环境的温度,发酵温度在42~~43°C牛奶逐渐凝固并产生芳香成分丁二酮;随着时间的推移,保加利亚乳杆菌开始生长并产酸,酸的产生促进了嗜热链球菌分解牛乳中的蛋白质产生氨基酸和风味物质乙醛。
将加入发酵剂的原料乳倒入杯中,在恒温培养箱中静止培养,发酵终点的确定会影响酸奶的风味和组织状态。
当酸奶的酸度达到60~70°T,同时观察酸奶的流动性和组织状态,如流动性变差,且有小颗粒出现,即可终止发酵。
实验具体操作中的发酵终点的判断为形成豆腐状的半凝固状态,有少许乳清析出。
途中,每隔一小时,取样一次(一共3次),依次记为2.1、2.2、2.3;3.1、3.2、3.3;4.1、4.2、4.3。
将所有样品均15000转离心5min,取得其上清液。
4. 分光度的测量
为了大致了解牛奶中蛋白质浓度,并且假设其蛋白质中大部分都是酪蛋白,我们用Folin-酚法测定了其蛋白质浓度,并用酪蛋白标准曲线测得其蛋白质浓度。
二.等电点法酪蛋白去除
1.配置pH为4.7的乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
因为在实验室没找到乙酸钠,我们采用乙酸酐与氢氧化钠以物质的量1:1混合。
2. 将100 mL牛奶和100 mL pH为4.7的乙酸-乙酸钠缓冲溶液加热至40-45℃,在搅拌下将缓冲溶液慢慢分别加至编号为1.2、2.2、
3.2、
4.2的试管中,直到pH值达到4.7,可用PH 计检查,此过程应保持温度在40-45℃。
将上述悬浊液冷却至室温,离心15min(10000r/min),保留上清液,弃去沉淀(酪蛋白)。
分别把1.2、2.2、3.2、4.2的试管记为1、2、3、4,再发酵两星期后,从1:5中取样,离心15min(10000r/min)两次,将样品取得上清液,标记为5号。
3. 烘干。
将制取的1.1,1.2,1.3,2.1,2.2,2.3,3.1,3.2,3.3,
4.1,4.2,4.3样品的酪蛋白在烘箱中干燥12h 后,称量上述9试管中5ml酸奶的制得的酪蛋白质量。
试
管
号
1.1 1.2 1.3
2.1 2.2 2.3
3.1 3.2 3.3
4.1 4.2 4.3
酪
蛋
白
0.202 0.199 0.200 0.197 0.199 0.193 0.195 0.198 0.197 0.189 0.185
0.194
三.Tricine-SDS-PAGE小分子量电泳
1.按照我们的要求配置缓冲溶液,一共10种,具体配置要求如下:
缓冲溶液A:12%SDS,6%巯基乙醇,30%甘油,0.05%考马斯亮蓝,150mM Tris/HCL(ph=7)缓冲溶液A/4:一份缓冲溶液A兑三分水
缓冲溶液C:12%SDS,6%巯基乙醇,0.05%考马斯亮蓝,150mM Tris/HCL(ph=7)
缓冲溶液B:12%SDS,30%甘油,0.05%考马斯亮蓝,150mM Tris/HCL(ph=7)
缓冲溶液B/4:一份缓冲溶液B兑三分水
缓冲溶液D:12%SDS,0.05%考马斯亮蓝,150mM Tris/HCL(ph=7)
转移缓冲液:3.03g Tris+14.42g Gly+200mL CH3OH 配成1L
2. 按照要求配置电泳所需的凝胶
AB-3 储存液(49.5%T,3%Cmixture):LowBis
24g丙烯酰胺+0.75g甲叉双丙烯酰胺加H20定容至50ml,过滤4℃保存。
,体积会扩大1/3 AB-6储存液(49.5%T,6%Cmixture):HighBis
23.25g丙烯酰胺+1.5g甲叉双丙烯酰胺加H20定容至50ml,过滤4℃保存。
体积会扩大
3. 安装电泳槽与灌胶
将所配凝胶沿着凝胶腔的长玻璃板内面缓慢用滴管滴入,小心不要产生气泡;将胶液加到距短玻璃板上沿2-3cm处为止;再沿内壁缓慢注入蒸馏水或正丁醇进行水封,静置进行聚合反应,待水和胶之间出现明显界线为止。
倒去水封层,用滤纸吸去残留水液,加入浓缩胶,将梳子轻轻插入胶液顶部,静置聚合。
4. 样品处理
在每个样品取15μL蛋白质溶液加入5μL缓冲溶液A。
5. 加样
在垂直型电泳装置的两个半槽内分别加入电泳缓冲液,上面的半槽内加入阴极缓冲液,在电泳槽底部加入征集缓冲液。
用微量注射器取样品混合液5-10ul,加在各个样品槽内。
共10个槽,加样分别为:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10ul5号10ul4号10ul3号5ul4号marker 5ul3号10ul2号5ul2号10ul1号5ul1号
6. 电泳
30V,80mA电泳,当染料从积层胶进入分离胶后,电压加到90V,继续电泳直到溴酚蓝抵达分离胶底部,断开电源停止电泳。
7. 固定
电泳结束后,取下凝胶模,用专用铲子撬开短玻璃板,将凝胶一角切下做一加样标记。
将凝胶放入转移缓冲液中进行固定。
8. 染色
将凝胶板放在培养皿内,加入染色液(考马斯亮蓝),晃荡,染色30min左右。
9. 脱色
弃去染色液,加入蒸馏水漂洗数次。
再加入脱色液脱色,直至蛋白质区带清晰为止。
讨论
1.加入过硫酸铵量过少,胶版凝结不彻底。
2.应使用AB-6,我们使用了AB-3。
3.温度低导致凝胶缓慢,凝胶时时间不够,未等胶版老化就灌入上层胶。