乳蛋白對(duì)凝固型酸奶流變學(xué)特性及微觀結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、乳清析出是酸奶生產(chǎn)中存在的最大的物理缺陷之一。許多學(xué)者對(duì)影響酸奶形成的外界因素如發(fā)酵溫度、均質(zhì)壓力、菌種、穩(wěn)定劑等方面做了研究，但對(duì)影響酸奶質(zhì)量的內(nèi)在因素，如乳中蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、酪蛋白和乳清蛋白比例等方面對(duì)酸乳質(zhì)量影響的研究很少。原料乳的各種成分含量受季節(jié)、溫度、牛的種類、擠乳時(shí)間及次數(shù)等諸多條件影響，會(huì)在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化。尤其是乳中的蛋白質(zhì)，是形成酸奶凝膠的基本物質(zhì)，對(duì)酸奶凝膠形成和所形成凝膠的物理化學(xué)性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)等有最直接

2、的影響。 本試驗(yàn)采用市售的新鮮原料乳，依據(jù)市場(chǎng)調(diào)查及一些資料顯示將原料乳的固形物含量調(diào)整為可接受的最低限度9％，然后對(duì)其進(jìn)行蛋白的強(qiáng)化，研究乳中蛋白質(zhì)含量的變化、乳清蛋白和酪蛋白比例的變化對(duì)酸奶凝膠質(zhì)量的影響。比較酸奶的物理化學(xué)指標(biāo)、酸奶的流變學(xué)特性、酸奶的微觀結(jié)構(gòu)以及在存儲(chǔ)過(guò)程中酸奶凝膠各個(gè)指標(biāo)的變化情況，并且探討酸奶凝膠的物理特性、流變學(xué)特性與其微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 (1)乳蛋白含量方面，酸奶凝膠的硬度、黏度及持水力隨乳

3、中蛋白質(zhì)含量的增加而增加，脫脂乳粉SMP的添加量從1％增加到6％，蛋白質(zhì)含量從2.93％增加至4.70％，所得酸奶凝膠的硬度從132.31g增至209.80g、黏度從944.972gsec增至1503.834gsec、持水力從28.85％增至46.37％，分別增加了68.49g、558.862gsec、17.52％；WPC80的添加量從1％增至4％，蛋白質(zhì)含量從3.32％增至5.55％，測(cè)得酸奶凝膠的硬度從144.09g增至460.34

4、g、黏度從1139.684gsec增加到3580.58gsec、持水力從39.63％增至73.84％，分別增加了316.25g、2440.896gsec、34.21％，可以看出乳清濃縮蛋白對(duì)酸奶凝膠質(zhì)量影響較大。 (2)存儲(chǔ)過(guò)程中蛋白質(zhì)含量對(duì)酸奶凝膠質(zhì)量的影響，固形物含量相同，蛋白質(zhì)含量增加，酸奶凝膠的黏度、硬度、持水能力隨之增加；隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，酸奶凝膠的硬度、黏度、持水力的變化趨勢(shì)是先增加后減小，存儲(chǔ)21天后各個(gè)指標(biāo)減小

5、的幅度為WPC80 I

6、％、19.01％、45.35％；蛋白質(zhì)含量為5％，調(diào)整酪蛋白和乳清蛋白的比例從4.4：1到1：1，其硬度、黏度、持水力分別提高了29.65％、41.93％、53.72％。 (4)蛋白質(zhì)含量為4％，酪蛋白與乳清蛋白比例為1：1時(shí)，酸奶凝膠的黏度、硬度及持水能力等物理特性均高于蛋白質(zhì)含量為5％，酪蛋白與乳清蛋白比例為4.4：1時(shí)的酸奶凝膠的各項(xiàng)物理特性。測(cè)定的酸奶凝膠的硬度分別為230.63g和210.99g，增加了9.3％：黏度分

7、別為1517.6gsec和1493.4gsec，僅僅相差1.65％；持水力分別為59.74％和45.38％，增加31.42％。即可以在低蛋白質(zhì)含量下，通過(guò)降低乳中酪蛋白和乳清蛋白比例的方法，得到與高蛋白質(zhì)含量(酪蛋白和乳清蛋白比例較高)條件下制作的酸奶凝膠相似的或者更好的凝膠物理特性的酸奶。 (5)流變學(xué)試驗(yàn)表明酸奶是非牛頓流體，具有時(shí)間依賴性和觸變性，并且存在屈服應(yīng)力。蛋白質(zhì)含量增加酸奶的抗剪切能力明顯增加，增加的順序?yàn)樘砑?

8、％的WPC80>添加2％的SMP>對(duì)照2>對(duì)照1；屈服應(yīng)力隨著蛋白質(zhì)含量的增加而增加，屈服應(yīng)力的大小順利為添加2％wpc80(225.49 Pa)>添加2％SMP(22.15 Pa)>對(duì)照2(19.57)Pa>對(duì)照1(14.67 Pa)，說(shuō)明蛋白質(zhì)含量增加提高酸奶凝膠的硬度、黏度以及凝聚力。 (6)微觀結(jié)構(gòu)方面，隨著乳中蛋白質(zhì)含量的增加，酸奶凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的空隙逐漸變小，蛋白質(zhì)含量為4％和5％時(shí)酸奶凝膠空隙的變化范圍分別為0.

9、81μm～5.35μm、0.635μm～4.78μm，網(wǎng)絡(luò)的分枝更多，三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更規(guī)則致密；降低酪蛋白和乳清蛋白比例，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)度增加，網(wǎng)絡(luò)的分枝明顯增多，空隙逐漸變得細(xì)小而且大小分布均勻。酪蛋白和乳清蛋白的比例為4.4：1時(shí)，蛋白質(zhì)含量為4％和5％的酸奶凝膠網(wǎng)狀孔徑范圍分別為1.40μm～5.35μm和1.20～4.78μm，酪蛋白和乳清蛋白比例為1：1時(shí)，則分別為0.81μm～1.19μm和0.635μm～1.090μm。

10、 (7)酸奶凝膠的物理特性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，酸奶凝膠的物理特性與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，乳中蛋白含量增加，導(dǎo)致其微觀結(jié)構(gòu)更致密、均勻，其原因可能是乳清蛋白的熱穩(wěn)定差，在殺菌過(guò)程中發(fā)生變性導(dǎo)致疏水鍵暴露并與巰基發(fā)生反應(yīng)從而形成乳清蛋白聚集體和乳清蛋白覆蓋的酪蛋白膠束。冷卻后仍有大量的醇基暴露，在酸化過(guò)程中形成二硫鍵引起膠凝作用，形成大量二硫化物連接的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)明顯的影響了酸乳凝膠的力學(xué)性質(zhì)，提高了酸凝膠的黏度、硬度；形成了更細(xì)小