添加了钙强化剂的高钙乳制品不仅保留了人体必须的多种营养,还提供了更多有益于人体的钙质,因此日渐受到市场的欢迎。钙强化剂主要分为可溶性钙和难溶性钙两类,两者在食品工业中使用时各有利弊。可溶性钙由于和蛋白之间强烈的相互作用,会造成蛋白的桥连絮凝,进而引起乳制品的热不稳定性。难溶性钙则不会造成乳蛋白在热力学上的不稳定,但其悬浮稳定性差,容易在乳制品中产生沉淀。由于食品领域中,普遍认为难溶性钙在乳蛋白体系中是惰性的,所以在速溶乳粉中主要添加难溶性钙作为钙强化剂。国内的乳粉中以添加碳酸钙为主,其含钙量高、价格低廉。国外的产品则多添加磷酸钙,因为消费者认为磷酸钙源吸收更好。本论文的研究从一个全新的角度考察了此类高钙乳粉体系,借鉴了生物材料领域对钙与蛋白相互作用的研究,发现了一个与传统认识非常不同的实验事实,即难溶性钙与乳蛋白之间存在相互作用,并且它们之间的相互作用会影响难溶性钙在乳制品中的稳定性。本课题通过对三种难溶性钙(碳酸钙、羟基磷灰石和磷酸三钙)和三种乳蛋白(乳清分离蛋白、酪蛋白酸钠和浓缩乳蛋白)之间相互作用的深入探究,充分验证了传统认识的局限性。实验中首先通过ζ-电位和激光共聚焦显微镜的表征证实了难溶性钙与乳蛋白之间的相互作用,发现钙盐颗粒表面能够吸附乳蛋白,吸附后钙盐的表面电位绝对值明显增大。还对吸附机理进行了较为深入的探讨,认为难溶性钙与乳蛋白之间通过反离子对的相互作用而发生吸附:钙盐表面的Ca2+位点与蛋白质的羧基和磷酸化丝氨酸基团发生相互作用,钙盐的负电荷位点(碳酸根或磷酸根位点)与蛋白质的氨基间发生相互作用,且前者更为强烈。进一步通过吸附等温线分析并揭示了钙盐对乳蛋白的吸附能力随乳蛋白种类、钙盐种类以及制备条件的不同而不同。其次,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳的结果揭示了三种乳蛋白中不同的蛋白组分在钙盐上的吸附存在差异性。对乳清分离蛋白来说,β-乳球蛋白在不同钙盐上的吸附始终优先于α-乳白蛋白;对酪蛋白酸钠来说,α-酪蛋白和β-酪蛋白的吸附优势随着钙盐种类的不同而有所不同;对浓缩乳蛋白来说,β-酪蛋白的吸附始终优于α-酪蛋白,两者的优势吸附性不受钙盐种类影响。最后,文章讨论了难溶钙-蛋白复合物(吸附有不同乳蛋白的难溶性钙)的热稳定性和分散稳定性。对乳蛋白热稳定性的测试表明,难溶钙-蛋白复合物不会对乳蛋白的热稳定性产生影响。对复合物悬浮液的分散稳定性研究发现,不论是在纯水相中还是在蛋白溶液中,蛋白吸附都能改善难溶性钙的分散稳定性。乳清分离蛋白的吸附能显著提高难溶性钙悬浮液的稳定性;而对吸附了酪蛋白酸钠或浓缩乳蛋白的钙盐颗粒来说,随着蛋白吸附量的增加,钙盐的悬浮液稳定性出现了先降低后升高的现象。不同条件下制备的难溶钙-蛋白复合物,一旦达到吸附饱和,其悬浮液分散稳定性差异很小。此外,分散液的p H值对难溶钙-蛋白悬浮液的稳定性影响不显著。本论文研究了难溶性钙和乳蛋白之间的相互作用,发现了与传统观点不同的实验事实,即乳蛋白会吸附在难溶性钙表面,钙盐对乳蛋白的吸附能力随乳蛋白种类、钙盐种类以及制备条件的不同而不同。论文还考察了蛋白吸附对钙盐悬浮液分散稳定性的影响,发现难溶性钙和乳蛋白之间的相互作用会影响钙盐悬浮液的分散稳定性,对吸附有同种乳蛋白的难溶性钙来说,羟基磷灰石和磷酸三钙的悬浮稳定性改善好于碳酸钙;用同一钙盐进行吸附时,乳清分离蛋白对钙盐悬浮稳定性的改善优于酪蛋白酸钠和浓缩乳蛋白。这些实验事实突破了传统认识的局限性,有助于更好地理解添加了难溶性钙类钙强化剂的高钙乳制品体系,为进一步改善高钙乳制品稳定性提供一定的理论依据。