大豆分离蛋白应用于制备高冻融稳定性的类蛋黄酱乳液

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蛋黄酱(Mayonnaise)为大众所喜爱的一类高油相乳液类食品,常通过冷冻保存提高其货架期,而在冷冻-融化过程中蛋黄酱易发生破乳、油析等失稳现象,导致食品品质的劣化。近年来,高冻融稳定性、低胆固醇类蛋黄酱乳液的制备逐渐成为食品领域的研究热点。本文以大豆分离蛋白(SPI)为乳化剂,从颗粒特性、乳化性、稳定高内相乳液(HIPEs)物化特性与冻融稳定性等方面验证了酸性(pH 3.0)热致大豆分离蛋白(AHSPI)的优势,并用AHSPI替代蛋黄制得了高冻融稳定性、低胆固醇的类蛋黄酱乳液。首先,通过对比分析中性(pH 7.0)热致大豆分离蛋白(HSPI)、酸性(pH 3.0)天然大豆分离蛋白(ANSPI)与酸性(pH 3.0)热致大豆分离蛋白(AHSPI)的颗粒特性、乳化性、稳定高内相乳液(HIPEs)的性质,发现AHSPI具有更大的颗粒粒径(Dh)、更高的表面疏水性(H0)、更低的Zeta-电位绝对值、较好的溶解性与更好的乳化性,其稳定的HIPEs(φ=0.80)具有较低的界面覆盖率(SC%)与较高的界面蛋白吸附率(AP%),与ANSPI、HSPI相比,AHSPI更好地发挥了Pickering颗粒特性。同时AHSPI稳定HIPEs的最低蛋白浓度(c)低至0.2 wt%,最高油相比例(φ)可达0.89,其制得的HIPEs具有较强的凝胶网状结构,在一定范围内提高蛋白浓度(0.2~2.0 wt%)与油相比例(φ0.75~φ0.85)可增强HIPEs的凝胶网状结构强度。同时,与ANSPI、HSPI相比,AHSPI稳定的HIPEs具有更优越的冻融稳定性,这归功于其具有较强的凝胶网状结构与稳固、致密的界面蛋白膜。因此,AHSPI可作为替代蛋黄制备高冻融稳定性类蛋黄酱乳液的较佳选择。随后,以AHSPI全部替代蛋黄,并模拟蛋黄酱体系制得了低胆固醇的类蛋黄酱乳液,与实验室制备的天然蛋黄酱相比,类蛋黄酱乳液具有更优越的冻融稳定性,实现冻融稳定的最低蛋白浓度低至0.3 wt%,冻融前后乳液的外观与微观结构均保持相对稳定,仅乳液粒径略微增大。且随着蛋白浓度的升高(0.3~4.0 wt%),类蛋黄酱乳液的粘弹性增强、表观粘度增大、结晶凝固点降低,4.0 wt%AHSPI稳定的类蛋黄酱乳液与实验室制备蛋黄酱的流变特性、质地均较相似,在一定范围内可通过调节蛋白浓度来调控类蛋黄酱乳液的乳液粒径与质地。同时,类蛋黄酱乳液具有较好的长期储藏(90 d)稳定性,有利于延长其货架期。类蛋黄酱乳液较蛋黄酱具有优越冻融稳定性的关键在于,类蛋黄酱乳液具有更厚、更稳固的界面层。最后,为了提高与蛋黄酱的相似程度,引入2.0 wt%的壳聚糖(CS)与2.0 wt%的AHSPI协同,通过一步乳化法制得了高冻融稳定性的HIPEs(φ=0.75)。随着CS与AHSPI比例的增大(0:1~1:1),其稳定HIPEs的乳滴粒径大幅度降低,界面蛋白吸附率(AP%)增加,界面覆盖率(SC%)降低,凝胶网状结构增强,表观粘度增大,结晶凝固点降低。p H 3.0下CS与AHSPI之间的非共价相互作用(主要为静电排斥相互作用)不仅提高了AHSPI的Pickering乳化效率,同时增大了油滴间的界面层厚度,赋予了HIPEs优越的冻融稳定性,冻融后乳液的外观、微观结构与粘弹性均保持相对稳定。CS与AHSPI于1:1、1:2比例下制备的HIPEs在乳液粒径与流变特性上与商业蛋黄酱具有较高的相似程度,可作为一种类蛋黄酱乳液替代蛋黄酱,同时,这一非共价复合的方法为改善HIPEs冻融稳定性的研究提供了新的思路。综上所述,AHSPI优越的颗粒特性使其稳定的HIPEs具有稳固的界面蛋白膜与较强的凝胶网状结构,是冻融稳定性提高的关键。相关研究结果对于进一步探究开发高冻融稳定性、低胆固醇的酱类乳液具有重要指导意义,且拓展了功能性植物蛋白于乳液类食品中的应用范畴。
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