扁桃(AmygdaluscommunisL.),黄原為薔薇科(Rosaceae)李亞科(Prunoideae)李屬(Prunus)桃亞屬(Amygdalus)的胶对幹旱亞熱帶、暖溫帶半荒漠灌木或中型喬木植物,扁桃白质是仁蛋乳化世界著名幹果及木本油料樹種,全球扁桃約有2000多個品種。特性扁桃仁蛋白質(Almondproteinisolate,黄原API)的胶对氨基酸組成合理、含量豐富,扁桃白质為一種全價蛋白質,仁蛋乳化其中必需氨基酸組成比例符合FAO/WHO推薦的特性模式。
營養豐富,黄原而且風味上乘,胶对已在食品飲料領域得到廣泛應用,扁桃白质極大地促進和繁榮了該產業發展。仁蛋乳化近年來,特性扁桃仁蛋白質乳飲料還因其獨特的風味倍受消費者的青睞,然而一直以來,乳化性及乳化穩定性較差問題始終是困擾其開發利用的技術瓶頸,因此研究攻克該技術難題具有重要的科學價值及市場前景。蛋白質、多糖等生物大分子因其特有的分子屬性使其具有良好的乳化性和增稠性,可通過形成特有的網絡結構有效改善乳液體係中的連續相黏度,從而抑製乳液析出或沉降,已在豆奶、花生乳、核桃乳和杏仁乳中得到廣泛運用。黃原膠(Xanthangum,XG)是一種陰離子多糖,因其具有良好的穩定性、乳化性、增稠性、懸浮性和安全性而被廣泛應用於食品、醫藥和化工等領域。
因此,為解決扁桃仁蛋白質乳化穩定性,本試驗以扁桃仁蛋白質為研究對象,在對比明膠、殼聚糖等生物大分子對其乳液乳化特性影響的基礎上,重點探討了黃原膠對其乳化及乳化穩定性的影響規律。研究旨在為扁桃蛋白質的應用開發提供新思路,進而擴展其應用領域。
扁桃新疆莎車縣;中鏈甘油三酯(MCT)食品級,99.9%,馬來西亞KLKOLEO公司;黃原膠分析純,國藥集團化學試劑有限公司;尼羅藍、尼羅紅美國Sigma公司;其他試劑均為分析純。
TRACKER界麵流變儀法國TECLIS界麵技術有限公司;Mastersizer2000型激光粒度儀英國Malvern公司;PT-MR2100型高速剪切乳化機瑞士Kinematica公司;ZetasizerNano-ZS型納米粒度及電位滴定儀英國馬爾文(Malvern)公司;HaakeRheostress6000型旋轉流變儀美國ThermoFisher公司;D-EclopseC180i熒光顯微鏡美國Nikon公司;TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;NOVEL百特圖像顆粒分析儀分析係統丹東百特科技有限公司。
參照Liu等[11]的方法並稍作修改,扁桃仁脫脂粉溶於超純水中(1:30,g/mL)並調節pH至9.5,在35℃條件下攪拌3h後以8000×g離心20min。將上清液pH調至4.5,靜置15min後在4℃條件下8000×g離心20min,水洗沉澱2次。將沉澱物分散於超純水中並調節pH至7.0,並在4℃條件下進行透析3d,冷凍幹燥得蛋白粉。
多糖、蛋白質等生物大分子因其特有的大分子網絡結構可顯著改善和提高乳液的黏度和穩定性等。溶液A類:單獨扁桃仁蛋白(API)溶液;混合物B類:蛋白質、多糖(明膠、乳糖、卡拉膠、瓊脂、海藻酸鈉、殼聚糖、魔芋膠、葡萄糖、阿拉伯膠、黃原膠、菊粉及CMC);乳液C類:將API溶液分別與各多糖溶液混勻。
分別將API、蛋白質和多糖分散在蒸餾水中,攪拌6h並在4℃下儲存過夜以確保完全分散來製備溶液A類(1%)和混合物B類(0.2%),其中混合物CMC濃度分別為0.7%、0.9%、1.2%。API濃度為1%,蛋白質或多糖濃度為0.2%,油相MCT為20%,剪切條件為16000r/min條件下混合3min製備乳液C類。所有樣品製備後在25℃下放置並觀察其乳析變化。
製備扁桃仁蛋白(API)溶液(2%)與黃原膠(XG)溶液(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)。再將API母液與XG母液以1:1比例混合,最終製備出API濃度為1%,XG濃度分別為0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%的API-XG乳液,調pH至中性,室溫下攪拌混勻。配製API、API-XG乳液並添加20%MCT得到扁桃蛋白-黃原膠乳液。乳液中添加0.02%疊氮化鈉以防止微生物生長,4℃下密封放置。
利用Tracker界麵流變儀,在25℃下測量API、API-XG乳液在油-水界麵上表麵張力隨時間的變化,測試時間為10800s。
采用馬爾文粒度分析儀測定,泵的轉速為2000r/min,分散相為MCT,連續相為水;折射率為1.330;樣品折射率設為1.414,吸收率為0.001。結果分析得出乳液液滴的體積分布、表麵積加權平均直徑D與體積加權平均直徑D。各樣品平行測定三次,最後取平均值。
用納米粒度電位儀測定乳液液滴的表麵電荷分布。將乳液稀釋適當的倍數,置於電第42卷第20期徐瑋鍵,等:黃原膠對扁桃仁蛋白質乳化特性的影響·77·位槽中進行測定。測定中連續相選擇water、分散相選擇MCT。
通過HaakeRheostress6000型流變儀測定乳液流變特性,采用圓錐直徑60mm的幾何椎板鈦合金轉子(型號:C60Til,圓錐角度1°,測量間距0.052mm)。
通過循環水浴設定實驗溫度為25.0±0.2℃。實驗參數:固定振幅1%,在0.1~10Hz範圍進行頻率掃描,設定對數模式采集數據。
實驗過程中加蓋密封圈並添加適量的矽油以避免水分過度蒸發。振幅為1%,溫度以2℃/min由25℃升溫至90℃,檢測整個過程中乳液體係的變化。
根據的Zhang等的方法,利用熒光顯微鏡對乳液進行顯微觀察。
根據鄧欣倫的方法,並稍作修改。取一定量的乳液加入乳析管室溫下靜置後計算層析指數CI(CreamingIndex)。
式中:CI表示層析指數,%;HS表示清液層的高度,mm;HT乳液總高度,mm。
常溫儲藏實驗:乳液放置在常溫(25℃)環境中儲藏,0、1、3、5、7、9、11、13、15d取樣測定乳液粒徑變化。加速儲藏實驗:乳液放置在高溫(60℃)環境中儲藏,0、1、3、5、7d取樣測定乳液粒徑變化,測定方法同1.2.6。
根據Chen等的方法,並稍作修改。取不同樣品的乳液(5mL)於水浴鍋中,90℃條件下加熱30min後取出,冷卻至室溫,放置24h後測定乳液性質。
根據Chen等的方法,並稍作修改。取不同樣品的乳液(5mL)分別裝於10mL離心管中,放置在-20℃的冰箱中冷凍24h,取出乳液樣品解凍並在25℃放置24h,循環三次,測定乳液性質。
根據的Zhang等的方法,並稍作修改。製備API-XG乳液,分別加入0、50、100、250mmol/LNaCl,室溫(25℃)存放0、24h後測定乳液的粒徑、ζ-電位、層析指數。
每個實驗重複3次,數據以均值±標準差表示,采用Origin8.0軟件製圖。
相關鏈接:甘油三酯,海藻酸鈉,殼聚糖,阿拉伯膠
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