以桔皮果膠為基質(zhì)的脂肪替代品的研究.pdf

1、本文主要通過流變學(xué)方法研究桔皮果膠凝膠性質(zhì)和凝膠機(jī)理，并利用果膠為原料開發(fā)一種脂肪替代品PFM，考察PFM在不同食品體系如低脂涂抹食品，低脂乳制品和低脂焙烤食品中的應(yīng)用效果。 通過對不同酯化度、酰氨化度低酯桔皮果膠凝膠體系的流變學(xué)分析，對于低酯果膠，探討果膠濃度及鈣離子濃度對凝膠彈性模量、粘性模量、tan δ在降溫過程中變化的影響。結(jié)果表明較低的酯化度對于形成更多的“蛋盒”結(jié)構(gòu)起促進(jìn)作用，酰氨基團(tuán)可能促使果膠鏈之間通過氫鍵作用從

2、而提高凝膠強度，但酰氨化度較高的果膠凝膠結(jié)構(gòu)具有相對的不穩(wěn)定性。 對于高酯果膠，探討了蔗糖與果膠濃度對高酯果膠凝膠性質(zhì)的影響，酯化度不同的高酯果膠其凝膠的速度不同，酯化度越高，在同等條件下其凝膠強度越大，而且凝膠也較穩(wěn)定。就同一種高酯果膠來講，果膠濃度及蔗糖濃度與其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的緊密程度和穩(wěn)定性呈正相關(guān)。 綜合分析，酯化度為34-40％、酰氨化度為12-16％的桔皮果膠SF530較適合作為脂肪替代品的原料。因此就其凝膠進(jìn)行了

3、分形及動力學(xué)分析以期為進(jìn)一步利用其凝膠性質(zhì)提供理論支持。在研究范圍內(nèi)，SF530凝膠的分形維數(shù)介于1.48至1.97之間，其微觀結(jié)構(gòu)可以通過數(shù)學(xué)的方式表達(dá)出來。 凝膠動力學(xué)分析表明，SF530果膠濃度對凝膠在冷卻中的彈性模量及凝膠形成速度有很大影響，果膠濃度越大，凝膠的彈性模量曲線越高，凝膠形成的速度越快。高濃度的果膠與相應(yīng)的鈣離子形成了更多的締合區(qū)從而使凝膠結(jié)構(gòu)更堅實。pH同樣對凝膠體系冷卻過程中彈性模量及凝膠形成速度有很大影

4、響，在pH值為3.0左右凝膠體系比較堅實，凝膠形成速度比較快。凝膠活化能的影響條件比較復(fù)雜，而且在凝膠形成前后有兩個溫度區(qū)域供分析。只有在果膠鏈比較豐富的前提下，果膠濃度才會對凝膠形成的能量壁壘產(chǎn)生顯著的影響。在低鈣離子濃度條件下，果膠濃度對于Mc的影響不明顯，當(dāng)鈣離子濃度較高時，果膠濃度越大，Mc越小，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更趨于復(fù)雜。 探討了高酯果膠與SF530果膠交互作用形成熱不可逆凝膠的機(jī)理。通過響應(yīng)面分析，得到可以預(yù)測高酯與低

5、酯果膠混合凝膠持水性、硬度、粘附性、膠著性和咀嚼度的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供理論支持。通過嶺跡分析，得到有利于進(jìn)行微?；幚淼幕旌瞎z凝膠組成：低酯與高酯果膠濃度比為2:1的混合果膠濃度為1.95％，鈣離子濃度為20mMol/L，GDL添加量為1％。 選擇CMC作為混合凝膠微粒的保護(hù)性外相，能顯著提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，緩解產(chǎn)品脫水現(xiàn)象。通過已經(jīng)申請發(fā)明專利的加工工藝，制得由SF530為主要成分，配以高酯果膠和CMC的脂肪

6、替代品-PFM。該產(chǎn)品的粒徑范圍為：d32，46.883μm；d43，74.236μm；d0.5，57.517μm；d0.9，133.135μm。用儲存試驗針對粒徑和流變性變化進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，PFM具有良好的穩(wěn)定性。 流變學(xué)、顯微分析、感觀評定等方法研究結(jié)果表明，PFM在蛋黃醬中一方面提供了類似油脂的感觀性質(zhì)，另一方面與蛋黃醬樣品中其他成分相互作用，影響體系的結(jié)構(gòu)，隨儲存時間其流變性質(zhì)有一些變化。總體來看，PFM在蛋黃醬類

7、產(chǎn)品具有應(yīng)用潛力。 以微?；z凝膠、果膠弱凝膠、微?；z哥L清分離蛋白凝膠作為脂肪模擬品應(yīng)用于低脂蛋黃醬，對比這三種脂肪替代品的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，三種脂肪模擬品均對低脂蛋黃醬的質(zhì)構(gòu)有改善作用，以果膠弱凝膠的作用最為明顯。感觀分析表明微?；z凝膠對低脂蛋黃醬感觀方面貢獻(xiàn)最大。但后續(xù)研究表明，添加果膠弱凝膠的低脂蛋黃醬在儲存一周后會逐漸形成凝膠，不具有塑性，涂抹性變差：而以微粒化果膠凝膠作為模擬品的蛋黃醬在儲存三周后容器底部

8、有明顯的水沉淀下來，而且蛋黃醬的質(zhì)構(gòu)變得粗糙，可能是凝膠微粒不穩(wěn)定，在儲存期再次聚集。通過比較四種以果膠為原料的脂肪替代品應(yīng)用效果可知，將微粒化果膠凝膠添加惰性外相，是制備穩(wěn)定PFM的關(guān)鍵。 PFM在低脂干酪中的應(yīng)用研究表明，脂肪含量的降低和水分含量的增加導(dǎo)致低脂模擬干酪微觀結(jié)構(gòu)松散，替代脂肪含量50％的低脂干酪具有較低的硬度、膠著性、咀嚼度和黏附性。添加PFM做為脂肪替代品使低脂產(chǎn)品更接近于高脂產(chǎn)品。PFM的添加降低了產(chǎn)品的融