基于界面调控技术稳定的缓释型乳液制备及其应用探究

【摘要】：在蛋白凝胶过程中,蛋白质分子之间的凝聚速率在很大程度上决定着蛋白凝胶网络结构类型。蛋白质分子之间的快速聚集反应会使得蛋白发生随机聚集、结构粗糙、网络孔隙较大、持水性差。而有序化的蛋白凝胶网络结构均匀、持水性高,有利于改善蛋白凝胶制品的品质。以卤水豆腐加工为例,通过采用油水界面调控技术制备具有缓释特性的乳液,对凝固剂MgC12进行包埋控释,从而实现诱导有序化大豆蛋白凝胶网络的目的。油包水(W/O)及水包油包水(W/O/W)乳液可通过内外层的疏水性来延缓Mg2+释放,因而本文将采用这两种乳液体系作为MgCl2的包埋控释载体。主要得出以下结论:1.MgC12及蛋白质(WPI、BSA)的添加均有利于改善W/O乳液的稳定性。低MgC12浓度(≤1.2M)对乳液稳定促进作用更加显著,MgC12显著降低了油水界面张力并阻止了 W/O乳液的奥氏熟化。此外,蛋白质稳定乳液的原因在于乳液粒径的下降和黏度的增加,可通过添加WPI、BSA来部分取代乳化剂PGPR在乳液中的添加量。2.利用界面扩张流变法探究了蛋白质、乳化剂PGPR及MgC12在油水界面上的扩张流变性质。研究结果表明,随着PGPR浓度的增加,界面张力在不断下降,直到浓度为1.0%时,油水界面张力值达到平衡,而界面扩张黏弹模量呈现先增加后下降的趋势。1.0%PGPR浓度下,BSA与WPI在界面上的不可逆吸附抑制了 PGPR分子在体相和界面上的扩散交换,因而增强了界面扩张模量。此外,MgCl2能够促进PGPR分子在界面上的吸附,增加了油水界面扩张黏弹模量值。3.内水相中的MgCl2会引起内外水相中水分的迁移,导致多重乳液的聚合失稳。MgC12浓度影响着W/O/W乳液的长期稳定性,可通过黏度及粒径的变化来反映乳液中水分迁移的速率和方向,W/O/W乳液的主要释放机制为“溶胀-破裂”。此外,在内水相中添加蛋白质能够提高W/O/W乳液的稳定性和包埋率,降低了 Mg2+的释放速率。4.W/O及W/O/W两种乳液凝固剂均能够显著改善豆腐的产量、持水性和质构特性。通过改变PGPR、蛋白质和MgC12的浓度来控制乳液中包埋的Mg2+的释放速率,进而实现对豆腐品质的调控。水相中MgC12浓度的下降及WPI浓度的增加会降低大豆蛋白与Mg2+的反应速率从而提高豆腐的产量,降低豆腐的硬度。随着W/O/W乳液中BSA浓度的增加,豆腐的产量增加,色泽变白,硬度下降。5.在豆腐凝胶过程中,自由水下降,结合水含量总体呈现上升趋势。与MgC12制备的豆腐相比,乳液的缓释作用使得蛋白质分子之间的交联速率下降,蛋白质分子链充分交联,凝胶网络更加均匀致密。单独MgCl2诱导的蛋白凝胶呈无序松散块状,而W/O及W/O/W乳液诱导的蛋白凝胶网络结构均匀有序,蛋白聚集体致密,网络孔径较小。