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摘要：研究了添加不同浓度的明胶后对酸乳质地和微结构的影响。通过分析发现，添加明胶的酸乳与对照样相比，其硬度、黏度、保水性等性质均有所提高，并且这种趋势与明胶的添加量成正比。酸乳微结构的扫描电镜分析表明，添加明胶的酸乳与对照样相比，具有连续、均匀、更加坚固紧密的网状结构。
关键词：明胶 酸乳 质地 微结构
中图分类号：TS252 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）14-0005-02
明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质，主要存在于动物皮、筋、骨胳中。结构上，明胶是由氨基酸组成的大分子，具有典型的蛋白质特性，在食品工业中可用作胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂和发泡剂等。
酸乳是以牛乳为主要原料，经乳酸菌发酵形成的一种风味独特、营养丰富的功能性饮料。但凝固型酸乳常存在凝固性差、乳清析出等质地缺陷。所以常添加增稠剂来控制酸乳的质地，其中明胶得到了广泛的使用。本文主要研究了明胶对酸乳质地和微观结构的影响，旨在对酸乳的流变学参数与微结构之间存在的相关性作一探索。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜生牛乳（来自奶牛养殖户）；冻干菌种（来自法国罗地亚公司）：由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌混合而成；明胶：来自丹尼斯克（中国）有限公司。
仪器：TA.XTPLUS质构仪（美国），恒温水浴锅，高压杀菌锅，高压均质机，恒温培养箱，LD4-2A离心机，扫描电镜（JeolJSM-5410）。
1.2 方法
（1）酸乳样品的制备。取新鲜全脂牛乳，预热至50～55℃，添加1.2%的脱脂乳粉（调整总乳固体含量在12.4%～13%之间），搅拌溶解后，加入糖与明胶的混合物，充分搅拌，之后进行均质处理（20MPa），90℃、5min杀菌，冷却到42-43℃，接种活化好的发酵剂，分装后置于42℃培养箱中发酵4-5h，转入4℃冰箱，冷藏两天作进一步分析。
（2）样品的流变学分析。选用A/BE探头：直径为35mm的压力盘。测定值的设置：下降速度与测试速度为1.0mm/s、提升速度为10.0mm/s，测试深度 30.0mm，记录探入过程中所需的应力（g）。探入过程中的最大峰值为硬度，到这一点的曲线面积为黏度，探头回缩过程中的负峰值代表凝聚性。每个样品重复测定4次。
（3）样品保水性的测定。在测定酸乳保水性的试验中，吸取5mL、4℃的样品放入刻度离心管中，以4000r/min的速度离心20min，1min之后读数。酸乳的保水力用离心后沉淀物体积的百分数表示[1]。
（4）样品的微观分析[2]。取酸乳中心的凝块，在2.5%的戊二醛溶液中固定3h；用pH=7.2的磷酸缓冲液清洗两次，每次10min；之后将样品在液氮中迅速冷冻，捶击使之自然断裂；分别用50%、70%、90%、100%乙醇梯度脱水，每次10min；之后用叔丁醇置换乙醇，利用叔丁醇进行冷冻干燥，最后用离子溅射方法镀金。通过扫描电子显微镜对制备好的样品进行分析、观察，得到相应的扫描电镜照片。
2 结果与讨论
2.1 质地分析
从表1可知，明胶的添加使酸乳的流变学参数和保水性不同程度地增加，并且明胶添加的比例的增大，这种加强效果越明显；由感官分析可知，添加明胶的酸乳具有更加细腻、结实的质地。这些结果说明明胶具有改善酸奶品质的作用，原因在于明胶是一种蛋白质亲水胶体，它的加入可在酸乳制品中形成弱的凝胶网络结构，从而起到改善质地、防止乳清析出[3]的效果。
2.2 微观结构
图1描绘了仍然保持着球状结构的酪蛋白胶束的链与丛之间的三维网状结构。从图1（a）可以观察到，在酪蛋白胶束中含有大量的酪蛋白粒子簇，并且在该样品的微观结构中几乎没有形成链状结构。
如图1（b）向酸乳中添加明胶，结果明胶所形成的大的薄片或表面与酪蛋白基质相作用，并在一些区域将酪蛋白颗粒包围，进而改变了产品的微结构。明胶与乳蛋白颗粒以及胶束链相连，结果产生连续的、比较均匀的、没有游离末端的、更加坚固的网状结构。这些酪蛋白颗粒仍保持它们较好的球形轮廓，并且在酪蛋白胶束之间可以明显地看到明胶所成的光滑的桥型构架。这种更加紧密的网状结构能够有效地保留水相，降低酸乳的脱水收缩[4]。明胶提供的这种新的结构能够对乳凝胶体系产生加强作用，正如表1中的流变学分析结果所示，明胶的添加使凝固型酸乳的硬度、黏度、保水性均产生不同程度地提高。
3 结语
明胶的添加在较大程度上改善了酸乳的组织状态。流变学的分析上，表现为硬度、黏度的增加；乳清析出方面表现为保水性的提高。同时，这些性质的改变也被微观结构的扫描图片所证实，添加明胶的酸乳与对照样相比，具有连续、均匀、坚固的网状结构。因此，酸乳所具有的空间网状结构特征，是决定酸乳品质的重要因素，增稠剂可以通过影响空间网状结构而影响酸乳产品的质地。
参考文献
[1]Serafettin Celik，Ihsan Bakirci.Some properties of yoghuet produced by adding mulberry pekmez （concentrated juice）[J].International Journal of Dairy Technology，2003，56（1）：26-29.
[2]马力，张国栋，谢林.酸凝乳超微结构的电镜观察[J].食品科学，2004，25（1）：63-66.
[3]胡国华.功能性食品胶[M].北京：化学工业出版社，2004.
[4]S.M.Fiszman，M.A.Lluch，A.Salvador.Effect of addition of gelatin on microstructure of acidic milk gels and yogurt and on their rheological properties[J].International Dairy Journal，1999，9：899-900.
关键词：明胶 酸乳 质地 微结构
中图分类号：TS252 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）14-0005-02
明胶是一种从动物的结缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质，主要存在于动物皮、筋、骨胳中。结构上，明胶是由氨基酸组成的大分子，具有典型的蛋白质特性，在食品工业中可用作胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂和发泡剂等。
酸乳是以牛乳为主要原料，经乳酸菌发酵形成的一种风味独特、营养丰富的功能性饮料。但凝固型酸乳常存在凝固性差、乳清析出等质地缺陷。所以常添加增稠剂来控制酸乳的质地，其中明胶得到了广泛的使用。本文主要研究了明胶对酸乳质地和微观结构的影响，旨在对酸乳的流变学参数与微结构之间存在的相关性作一探索。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜生牛乳（来自奶牛养殖户）；冻干菌种（来自法国罗地亚公司）：由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌混合而成；明胶：来自丹尼斯克（中国）有限公司。
仪器：TA.XTPLUS质构仪（美国），恒温水浴锅，高压杀菌锅，高压均质机，恒温培养箱，LD4-2A离心机，扫描电镜（JeolJSM-5410）。
1.2 方法
（1）酸乳样品的制备。取新鲜全脂牛乳，预热至50～55℃，添加1.2%的脱脂乳粉（调整总乳固体含量在12.4%～13%之间），搅拌溶解后，加入糖与明胶的混合物，充分搅拌，之后进行均质处理（20MPa），90℃、5min杀菌，冷却到42-43℃，接种活化好的发酵剂，分装后置于42℃培养箱中发酵4-5h，转入4℃冰箱，冷藏两天作进一步分析。
（2）样品的流变学分析。选用A/BE探头：直径为35mm的压力盘。测定值的设置：下降速度与测试速度为1.0mm/s、提升速度为10.0mm/s，测试深度 30.0mm，记录探入过程中所需的应力（g）。探入过程中的最大峰值为硬度，到这一点的曲线面积为黏度，探头回缩过程中的负峰值代表凝聚性。每个样品重复测定4次。
（3）样品保水性的测定。在测定酸乳保水性的试验中，吸取5mL、4℃的样品放入刻度离心管中，以4000r/min的速度离心20min，1min之后读数。酸乳的保水力用离心后沉淀物体积的百分数表示[1]。
（4）样品的微观分析[2]。取酸乳中心的凝块，在2.5%的戊二醛溶液中固定3h；用pH=7.2的磷酸缓冲液清洗两次，每次10min；之后将样品在液氮中迅速冷冻，捶击使之自然断裂；分别用50%、70%、90%、100%乙醇梯度脱水，每次10min；之后用叔丁醇置换乙醇，利用叔丁醇进行冷冻干燥，最后用离子溅射方法镀金。通过扫描电子显微镜对制备好的样品进行分析、观察，得到相应的扫描电镜照片。
2 结果与讨论
2.1 质地分析
从表1可知，明胶的添加使酸乳的流变学参数和保水性不同程度地增加，并且明胶添加的比例的增大，这种加强效果越明显；由感官分析可知，添加明胶的酸乳具有更加细腻、结实的质地。这些结果说明明胶具有改善酸奶品质的作用，原因在于明胶是一种蛋白质亲水胶体，它的加入可在酸乳制品中形成弱的凝胶网络结构，从而起到改善质地、防止乳清析出[3]的效果。
2.2 微观结构
图1描绘了仍然保持着球状结构的酪蛋白胶束的链与丛之间的三维网状结构。从图1（a）可以观察到，在酪蛋白胶束中含有大量的酪蛋白粒子簇，并且在该样品的微观结构中几乎没有形成链状结构。
如图1（b）向酸乳中添加明胶，结果明胶所形成的大的薄片或表面与酪蛋白基质相作用，并在一些区域将酪蛋白颗粒包围，进而改变了产品的微结构。明胶与乳蛋白颗粒以及胶束链相连，结果产生连续的、比较均匀的、没有游离末端的、更加坚固的网状结构。这些酪蛋白颗粒仍保持它们较好的球形轮廓，并且在酪蛋白胶束之间可以明显地看到明胶所成的光滑的桥型构架。这种更加紧密的网状结构能够有效地保留水相，降低酸乳的脱水收缩[4]。明胶提供的这种新的结构能够对乳凝胶体系产生加强作用，正如表1中的流变学分析结果所示，明胶的添加使凝固型酸乳的硬度、黏度、保水性均产生不同程度地提高。
3 结语
明胶的添加在较大程度上改善了酸乳的组织状态。流变学的分析上，表现为硬度、黏度的增加；乳清析出方面表现为保水性的提高。同时，这些性质的改变也被微观结构的扫描图片所证实，添加明胶的酸乳与对照样相比，具有连续、均匀、坚固的网状结构。因此，酸乳所具有的空间网状结构特征，是决定酸乳品质的重要因素，增稠剂可以通过影响空间网状结构而影响酸乳产品的质地。
参考文献
[1]Serafettin Celik，Ihsan Bakirci.Some properties of yoghuet produced by adding mulberry pekmez （concentrated juice）[J].International Journal of Dairy Technology，2003，56（1）：26-29.
[2]马力，张国栋，谢林.酸凝乳超微结构的电镜观察[J].食品科学，2004，25（1）：63-66.
[3]胡国华.功能性食品胶[M].北京：化学工业出版社，2004.
[4]S.M.Fiszman，M.A.Lluch，A.Salvador.Effect of addition of gelatin on microstructure of acidic milk gels and yogurt and on their rheological properties[J].International Dairy Journal，1999，9：899-900.