Original article

Effect of cream pasteurization, microfiltration and enzymatic proteolysis on in vitro cholesterol-lowering activity of buttermilk solids

巴氏杀菌奶油、微滤和蛋白水解酶对固态酪乳体外降胆固醇活性的影响

Effet de la pasteurisation de la crème, du fractionnement par microfiltration et de la protéolyse enzymatique sur l’activité hypocholestérolémiante in vitro des solides du babeurre

STELA Dairy Research Center and Institute of Nutraceuticals and Functional Foods (INAF), Université Laval, Quebec City, QC, G1V 0A6, Canada

^* Corresponding author (通讯作者): Yves.Pouliot@inaf.ulaval.ca

Received: 5 June 2009
Revised: 12 February 2010
Accepted: 22 March 2010

Abstract

The lipids and proteins of buttermilk solids have been associated with several potential health benefits. In this work, the effect of cream pasteurization, microfiltration (MF) and enzymatic proteolysis on the chemical composition and cholesterol-lowering activity of buttermilk solids was studied. Buttermilk was made from pasteurized or unpasteurized cream and fractionated using a 0.5-μm MF membrane or treated with pepsin or pepsin followed by trypsin. The cholesterol-lowering activity of the products obtained was measured as micellar solubility of cholesterol in vitro. This value was reduced significantly by 57.1% of the control in the presence of raw-cream buttermilk, while buttermilk from pasteurized cream had a much lower impact (reduction of 17.0%). These results suggest a strong inhibitory effect of components in raw-cream buttermilk on in vitro micellar solubility of cholesterol. MF retentate and permeate of buttermilks made from either cream had smaller effects on micellar solubility. Enzymatic hydrolysis of buttermilk made from pasteurized cream seemed to restore the lost cholesterol-lowering activity.

摘要

固态酪乳中的脂肪和蛋白质与人体潜在的健康问题紧密相关。本文研究了巴氏杀菌、微滤 (MF) 和蛋白酶水解奶油对固态酪乳化学成分和降胆固醇活性的影响。采用巴氏杀菌奶油制成酪乳，或未经巴氏杀菌而使用 0.5 微米微滤膜分级得到的奶油以及经胃蛋白酶处理或以胰蛋白酶酶解再用胃蛋白酶处理的奶油。对产品中体外降胆固醇活性则通过测定胆固醇胶束的溶解度来表示。从生鲜奶油分离出来酪乳的降胆固醇活性显著降低 57.1%，而从巴氏杀菌奶油中得到的酪乳则影响很低 (减少17.0%)。结果显示以生鲜奶油分离得到的酪乳成分对胆固醇胶束溶解度有较强的抑制作用。酪乳的 MF 滞留物和透过液对胶束溶解度影响较小。酶法水解巴氏杀菌奶油得到的酪乳恢复了降胆固醇活性。

Résumé

Les lipides et protéines du babeurre sont associés à différentes activités biologiques bénéfiques pour la santé. Le but de cette étude était de mesurer l’effet de la pasteurisation de la crème, de la microfiltration (MF) et de la protéolyse enzymatique sur la composition chimique et l’activité anti-cholestérol des solides du babeurre. Des babeurres issus de crèmes crues ou pasteurisées ont été fractionnés à l’aide d’une membrane de 0,5 μm ou hydrolysés à l’aide de pepsine ou de pepsine suivie de trypsine. L’activité hypocholestérolémiante des produits ainsi obtenus a été mesurée en termes de solubilité micellaire du cholestérol in vitro. Une réduction de 57,1 % par rapport au témoin a été obtenue en présence du babeurre issu de crèmes crues, tandis que l’impact du babeurre issu de crèmes pasteurisées était plus faible (réduction de 17,0 %). Ces résultats suggèrent la présence, dans le babeurre issu de crèmes crues, de composants inhibant fortement la solubilité micellaire du cholestérol in vitro. Les rétentats et perméats des babeurres issus des crèmes crues ou pasteurisées ont eu des effets moins importants sur la solubilité micellaire du cholestérol. L’hydrolyse enzymatique du babeurre issu de crèmes pasteurisées a permis de rétablir, au moins en partie, l’activité hypocholestérolémiante perdue.