酶解蛋黄乳化性质及壳聚糖对其稳定性的影响

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蛋黄营养丰富,风味独特,是人们获得优质蛋白、脂质及各种生物活性物质的良好来源,且乳化能力优异,可作为营养成分及天然乳化剂应用于乳饮料体系,从而扩大蛋黄应用。但蛋黄乳化稳定性低,在低粘度食品体系中蛋黄构造的乳液分层剧烈,严重影响其应用范围。寻找改善蛋黄乳化稳定性的方法,以及研究以蛋黄为乳化剂的乳液特性对于拓宽蛋黄在食品工业中的应用具有至关重要的作用。本论文研究了蛋白酶酶解对蛋黄乳化性的影响以及壳聚糖的复合作用对蛋黄构造的乳液性质的影响,为拓宽蛋黄应用提供参考。首先研究了中性蛋白酶和碱性蛋白酶(2,000 U/g蛋白)对蛋黄性质的影响。通过对蛋黄性质的表征发现酶解后蛋黄蛋白的分子变小,溶解度提高,静电荷增大。分子量的减小及静电荷的增大使蛋黄具有更好的热耐受性,具体表现为凝胶点的提高以及高温处理后浊度变化减小。水解蛋黄构造的乳液粒径较小,表面电荷较高,乳液分层现象得到改善。相同酶活的中性蛋白酶和碱性蛋白酶作用下的蛋黄的性质之间存在一些差异,碱性蛋白酶作用的蛋黄的乳化稳定性较好,原因可能是不同蛋白酶的作用位点不同从而对蛋白性质的影响不同。进一步研究了碱性蛋白酶添加量(1,000-3,000 U/g蛋白)对蛋黄性质的影响。发现随着碱性蛋白酶添加量的增大,蛋黄蛋白分子量逐渐向小的方向移动,蛋白质溶解度逐步提升,蛋白表面疏水性呈现先升高后下降的趋势,表面电荷在酶添加量为1,000 U/g时即表现出明显变化。不同酶添加量下蛋黄制备的乳液稳定性呈现先升高后下降的趋势,在蛋白酶添加量为1,800-2,200 U/g范围内蛋黄的乳化稳定性最佳,蛋白溶解度的提升及表面净电荷的增大有助于提高乳化稳定性,但过小的蛋白或多肽不能有效地发挥乳化作用。在最佳酶添加量下构造的乳液还存在一定的乳析现象,说明蛋白酶酶解对于蛋黄蛋白的乳化稳定性有一定的改善作用,但作用有限,原因可能是这些乳液滴间缺乏足够的静电斥力或空间阻力来维持稳定。针对蛋黄制备的乳液存在的分层问题,进一步探究了基于静电相互作用的多层构造对蛋黄乳液稳定性的影响,选取pH 6.0下带相反电荷的蛋黄蛋白和壳聚糖为乳液壁材,通过多层构造最终可获得较稳定的蛋黄-壳聚糖复合乳液。加入壳聚糖后乳液电位由负转正,表明在油滴界面形成了蛋黄-壳聚糖结构,净电荷的降低表明在复合乳液体系中静电排斥作用不是稳定乳液的主要因素,壳聚糖的加入可能提供额外的空间阻力从而使乳液稳定。通过显微结构观察发现由蛋黄乳化的乳液中存在较多的液滴聚集体,在壳聚糖加入后聚集体得到分散。流变结果表明稳定性较好的乳液的静态粘度较低,可能与乳液滴的聚集状态及电荷有关。最后,探究了蛋白酶酶解及壳聚糖对乳液的耐热性及化学稳定性的影响。结果显示壳聚糖的加入使液滴由聚集状态转变为均匀分散状态,液滴接触促氧离子的机会增加,导致乳液更容易发生氧化。酶解后蛋黄制备的乳液对热的耐受性增强,可能原因是酶解之后蛋白相互作用变弱,但这也抑制了乳液界面蛋黄蛋白分子间交联,不利于界面蛋白膜的形成,导致酶解蛋黄构造的乳液的化学稳定性降低。
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