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多糖对高蛋白营养棒体系储藏初期质地变化的影响

巫雨婷  
【摘要】:高蛋白营养棒(或蛋白棒)已被广泛应用于军用、航天、急救食品以及休闲和运动营养食品领域。目前,该类食品存在的一个突出问题是在储藏初期(特别是储藏前三天)其质地极易发生显著硬化;其中,对于由酪蛋白酸钠或大豆蛋白为主要蛋白组成的高蛋白营养棒,这个问题尤为严重。而多糖作为一类常见的亲水胶体,对食品的质地往往具有良好的改良作用。因此,本文分别建立了由不同蛋白原料(酪蛋白酸钠、大豆分离蛋白或乳清分离蛋白)和水、甘油、山梨醇共同组成的高蛋白营养棒模型体系,并在其中添加不同多糖,旨在探究多糖对高蛋白营养棒模型体系质地的影响及机理,以便寻求一种简单、高效的质地改善方法,为改善此类食品质地的研究提供理论指导和应用支持。首先,以储藏初期硬化情况较为严重的酪蛋白酸钠体系为研究对象,在该体系中分别加入了浓度为1%的阿拉伯胶、卡拉胶或黄原胶,并利用质构仪、激光共聚焦显微镜、电子扫描显微镜以及低场核磁共振分析仪等仪器来比较添加不同多糖对该体系质地、微观结构及分子迁移情况的影响。结果表明,酪蛋白酸钠蛋白颗粒由于吸水、溶胀、聚集并形成的蛋白交联结构是导致该体系在储藏初期发生质地硬化的重要原因。添加阿拉伯胶对该体系的质地影响不大,而添加卡拉胶或黄原胶后,体系中蛋白颗粒的吸水溶胀率变小,蛋白颗粒交联程度降低,体系的硬度也随之减小。其中,黄原胶对体系的软化作用尤为显著。在此研究基础上,本文进一步研究黄原胶浓度对酪蛋白酸钠体系质地改善效果的影响。结果表明,随着黄原胶浓度的增加,蛋白颗粒的吸水溶胀率逐渐减小,体系中原有的蛋白交联结构逐渐被破坏;与此同时,体系逐渐形成以黄原胶为主的较为柔软的网络结构,而蛋白颗粒在其中作为填充介质;体系的质地也随之软化。其次,以大豆蛋白体系为研究对象,通过上述方法来比较不同多糖对该体系的影响。结果表明,大豆蛋白颗粒由于吸水溶胀导致蛋白的有效体积分数增加是其质地硬化的重要原因。添加阿拉伯胶或卡拉胶对体系硬度的改变很小,而添加黄原胶后体系硬度明显降低,且体系内蛋白堆积的密集程度以及水分和亲水性小分子迁移速率均降低。最后,以乳清蛋白体系为研究对象,采用流变仪、激光共聚焦显微镜、电子扫描显微镜以及低场核磁共振分析仪等仪器来比较不同多糖对该体系质地、流变特性、微观结构及分子迁移情况等的影响。结果表明,乳清蛋白颗粒吸水后极易发生水合并导致其崩塌和溶解,因此该体系的质地硬度远低于前两种体系。添加阿拉伯胶对体系的质地几乎没有影响,而添加卡拉胶或黄原胶后多糖与乳清蛋白由于协同作用均使体系形成了蛋白质-多糖共凝胶结构,反而显著提高了体系的粘弹性和硬度。


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