CMC和大豆多糖對酸性乳飲料中酪蛋白穩(wěn)定機理的研究.pdf

1、酸性條件下酪蛋白沉淀一直是影響酸性乳飲料(AMDs)生產(chǎn)和開發(fā)的關(guān)鍵問題,對穩(wěn)定劑與酪蛋白的相互作用及最終產(chǎn)品穩(wěn)定性的研究已成為乳品科學(xué)的研究熱點。國內(nèi)對羧甲基纖維素鈉(CMC)的研究多限于產(chǎn)品配方及生產(chǎn)工藝的優(yōu)化,而大豆多糖(SSPS)類產(chǎn)品在我國還不多見,其應(yīng)用研究少之又少。通過對CMC、SSPS穩(wěn)定酪蛋白機理及工藝參數(shù)對AMDs穩(wěn)定性影響的研究,可以為復(fù)配穩(wěn)定劑的開發(fā)及應(yīng)用提供理論參考,對優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和保證最終產(chǎn)品穩(wěn)定性具有實

2、際指導(dǎo)意義。本論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 對CMC/酪蛋白復(fù)合體系及SSPS/酪蛋白復(fù)合體系在酸化過程中電位滴定、濁度、ζ-電位、粒徑及熒光強度的研究表明,CMC、SSPS與酪蛋白結(jié)合的起始pH(pHc)為5.3±0.1,結(jié)合后體系濁度增加。酪蛋白的等電點為4.53,CMC、SSPS與酪蛋白結(jié)合與體系的pH有關(guān),是通過靜電吸附作用相互結(jié)合的,結(jié)合作用發(fā)生在酪蛋白沉淀之前,CMC可以比較快速的吸附地酪蛋白膠粒表面,而SS

3、PS是逐步吸附的。通過靜電吸附結(jié)合的過程是可逆的,當(dāng)pH高于酪蛋白等電點時會發(fā)生解吸附作用。靜電結(jié)合過程中酪蛋白膠粒發(fā)生了很大的變化,Trp殘基所處的微環(huán)境極性減小。Na+不會改變結(jié)合的pHc值,但體系粒徑會減小,而Ca2+加入后導(dǎo)致CMC、SSPS與酪蛋白發(fā)生了鈣橋作用,改變了結(jié)合的pHc值,同時體系粒徑增加。
　　 對酸性條件下體系ζ-電位和粒徑的變化關(guān)系,凝乳酶、纖維素酶、果膠酶、1,4-β-D-半乳糖苷酶酶解,以及Na+

4、、Ca2+對體系穩(wěn)定性的影響研究表明,體系穩(wěn)定存在一個臨界ζ-電位值,CMC/酪蛋白復(fù)合體系的臨界ζ-電位值為-20mV,SSPS/酪蛋白復(fù)合體系的臨界ζ-電位值為-15mV。Κ-酪蛋白的親水巨肽(106-169)對CMC、SSPS穩(wěn)定酪蛋白起作用,酶解程度越大,CMC、SSPS與酪蛋白結(jié)合的pHc值越高,體系粒徑越大。CMC主要通過靜電排斥作用穩(wěn)定酪蛋白,吸附層的存在可以增加膠粒間相互作用的能壘;SSPS對酪蛋白穩(wěn)定的機理主要是空間位

5、阻排斥作用,吸附層的靜電排斥作用對穩(wěn)定性亦有貢獻。離子會影響膠粒表面的雙電層厚度及帶電情況,Na+對體系穩(wěn)定性的影響較Ca2+小。另外,酪蛋白膠粒表面的吸附層可以降低凝乳酶對κ-酪蛋白的酶解效率。
　　 研究了不同pH及CMC、SSPS濃度時的體系相狀態(tài)、水分狀態(tài)及穩(wěn)定狀態(tài),結(jié)果表明體系的相狀態(tài)與pH有極大的相關(guān)性,pH>5.2時體系由于熱力學(xué)不相容會發(fā)生耗散絮凝沉淀;pH5.2或5.0時由于吸附作用弱,體系會發(fā)生相分離;pH<

6、5.0時體系呈現(xiàn)均一穩(wěn)定狀態(tài)。體系的相狀態(tài)還與CMC、SSPS的濃度有關(guān),中性條件下低濃度的CMC、SSPS可以使體系呈單一相,增加濃度體系發(fā)生相分離:酸性條件下,CMC、SSPS濃度較低時體系易發(fā)生架橋絮凝沉淀,增加濃度利于體系穩(wěn)定,但是SSPS添加過多反而不利于體系穩(wěn)定。體系中水分的流動性隨著CMC濃度的增加而減小;對于SSPS/酪蛋白復(fù)合體系,添加0.4％SSPS時體系水分流動性最差。與SSPS相比,CMC對酪蛋白膠粒的穩(wěn)定效果較

7、好。
　　 不同工藝條件對AMDs穩(wěn)定性影響的研究表明,AMDs的穩(wěn)定性隨CMC濃度的增加而增加,粘度對AMDs的穩(wěn)定性亦有貢獻。SSPS的添加量在0.4％時AMDs穩(wěn)定性最好,過多的SSPS反而不利于穩(wěn)定。酸化過程中酪蛋白膠粒中的Ca2+會溶出,導(dǎo)致體系中Ca2+活度增加,添加螯合劑可以提高AMDs的穩(wěn)定性,螯合劑添加順序不同對穩(wěn)定性的影響亦不同。在pH3.6-4.4范圍內(nèi),CMC濃度大于0.4％時AMDs穩(wěn)定,且隨著pH的降