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酪蛋白胶束粉(Micellar casein concentrate,MCC)是采用膜分离技术生产的蛋白产品。与传统酸沉或酶凝法生产的酪蛋白相比,MCC保留了酪蛋白的天然胶束结构,表现出优异的溶解性、起泡性和风味等特性,用于蛋白饮料、冰激凌、干酪、酸奶、糕点及功能食品等,应用前景广阔。为早日实现MCC国内工业化生产,本文研究了MCC的膜分离生产工艺、喷雾干燥温度对MCC功能特性和微观结构的影响和超声对MCC功能特性及微观结构的影响。本文选用200 nm陶瓷膜对脱脂乳中乳清蛋白、乳糖、灰分和钙进行脱除。结果表明:膜通量维持在20 Lm-2h-1,累计脱除率方面,乳糖的脱除率为85.81%,x-乳白蛋白(α-Lactalbumin, α-La)的脱除率为 79.27%, β-乳球蛋白(β-Lactoglobulin, β-Lg)的脱除率为71.64%,灰分的脱除率为62.16%,钙的脱除率为35.64%。稀释过滤完毕,膜的纯水通量衰减89.27%,经质量分数为2%氢氧化钠和0.5%的硝酸溶液清洗后,膜通量恢复99.07%,膜通量得到很好的恢复。开展了喷雾干燥温度对MCC功能特性和微观结构的影响。设定不同的进出口温度130℃/65℃,160℃/78℃, 180℃/90℃对酪蛋白截留液进行喷雾干燥处理,研究结果表明,喷雾干燥温度为130℃/65℃时,MCC分子表面平整,微观结构完整;当温度上升至180℃/90℃时,MCC表面变得粗糙,并且伴有凹陷。随着喷雾温度的上升,MCC的粒径D50从14.13μm降低到10.47μm,溶解度从84.14%降低到60.44%,水分含量从4.07%降低到3.20%, MCC粉末的流动性指数从4.16减小到1.27。探索了超声对MCC功能特性和微观结构的影响。微滤生产的酪蛋白截留液经超声处理(超声功率600 W、超声时间0 min、0.5 min、1 min、2 min、5 min)后喷雾干燥,得到经超声改性的MCC。结果表明,随着超声时间的延长MCC溶液的电导率从454.00 μS.cm-1增加到460.67μS.cm-1,溶解性从84.14%增加到91.03%,疏水作用力从166.32增加到336.96。从傅里叶红外光谱可以得出,α-螺旋从26.39%减少至22.82%, β-转角从20.30%减少至13.94,而β-折叠从31.19%增加到34.56%,自由卷积从22.11 %增加到27.22%。从电泳的结果可知,蛋白的一级结构没有发生明显变化。电镜的结果表明蛋白的微观结构发生变化,粒径明显变小。在MCC粉体性质方面,随着超声时间的延长,粉末压缩性显著降低,流动指数(Flow index,ffc)从4.11减小到1.67,基本流动能(Bais flowabilityenergy,BFE)在超声处理0.5 min达到最小值709.31 mJ;特殊流动能(Specific energy,SE)在超声 1 min 达到最大值 15.90 mJ/g。本研究通过膜技术将酪蛋白从脱脂乳中分离,为MCC的工业化生产提供了参考。为生产出品质更优的MCC,从喷雾干燥工艺和超声改性两个方面进行工艺优化,改善了 MCC的功能特性,促进了 MCC在食品工业中的应用。