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1.4 脱除牛奶中胆固醇的方法
1.4.1 β-环糊精法降低牛奶胆固醇基本原理
胆固醇[7]具有轻微表现活性，因此，一般集中于水、油的接触面上。而且，在适宜温度条件下，胆固醇更易接近于水相添加的β-环糊精，形成既不溶于水也不溶于油脂的包合物，最后通过离心将其除掉。
1.4.2 方法
1.4.2.1 食用级β－环糊精
食用级β－环糊精是葡萄糖基转移酶作用于淀粉的产物，是一种白色结晶粉末，由7个α-（1,4）糖苷键链接成环形结构的低聚麦芽糖。其中最显著的特征是具有一个外环亲水、环内疏水且有一定尺寸的立体手性空腔，其环状结构和空腔可以包络不同的化合物，被包络的化合物称为客体，环糊精称为主体，客体分子通过范德华力和氢键被环糊精所“束缚”，产生饱和物新物相。β-环糊精在环境中稳定，但在强酸介质中易发生裂解[8]。有较好的热稳定性，加热到约200℃开始分解。由于其无还原端，没有还原性，容易形成各种稳定的水合物，无吸湿性，能在醇及水溶液中很好地结晶。可以将环糊精交联于聚合物上以环糊精为单体进行聚合或将官能团交链于环糊精分子上进行化学改性。β-环糊精25℃的水溶解度为1.85mg/100mL，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
根据β－环糊精交联聚合物的合成及表征[9]中提到，β-环糊精系新型的药用辅料及食品添加剂，可广泛应用于食品、药用、化妆品制造业上，它是一种良好的稳定剂、乳化剂和矫剂。在食品制造方面，主要用来消除异和异臭，提高香料、香精和色素的稳定性，增强乳化能力及防潮能力等。
环糊精包合物形成的内在因素取决于环糊精和其客体的基本性质，主要有以下三方面：
（1）主客体之间有疏水亲脂相互作用
因环糊精空腔是疏水的，客体分子的非极性越高，越易被包合。当疏水亲脂的客体分子进入环糊精空腔后，其疏水基团与环糊精空腔有最大接触，而其亲水基团远离空腔。
（2）主客体符合空间匹配效应
环糊精孔径大小不同，它们分别可选择容纳体积大小与其空腔匹配的客体分子，这样形成的包合物比较稳定。
（3）氢键与释出高能水
一些客体分子与环糊精的羟基可形成氢键，增加了包合物的稳定性。即客体的疏水部分进入环糊精空腔取代环糊精高能水有利于环糊精包合物的形成，因为极性的水分子在非极性空腔欠稳定，易被极性较低的分子取代。
除此之外，包合物的形成还受时间，反应温度，搅拌（或超声振荡）时间，反应物浓度等外在条件的影响。
图1 β-环糊精结构示意图
1.4.2.2 胆固醇氧化酶
马熟君、王素英[3]等人在文献中提到使用胆固醇氧化酶来降低乳中的胆固醇。有研究将链霉菌来源的胆固醇氧化酶添加入乳中进行反应，测定其反应过程。
胆固醇氧化酶有五个基本特性[10]：来源广泛；通常为一低分子质量蛋白；稳定的pH较宽，发挥活性的最适pH一般为7.0～7.5；比较耐高温；等电点电势为pI>8.0
胆固醇氧化酶对胆固醇的催化作用有两步：氧化和异构化，首先胆固醇氧化酶将胆固醇3位上的羟基氧化成羰基，即中间产物五烯三酮，然后将5位上的烯烃双键异构成4位上的烯烃双键，即终产物胆甾烯酮，同时将脱下的氢与氧气生成H2O2。
图2 胆固醇氧化酶反应机理
图3 胆固醇氧化酶催化胆固醇与氧气反应方程式
图4 胆固醇的氧化和异构化
1.5 影响脱除牛奶胆固醇的因素
1.5.1 反应温度