近年来,人们的饮食更倾向于向绿色、健康、营养等方向发展。牛油中的饱和脂肪酸含量为61.8%,过量摄入容易发生血胆固醇升高、肥胖、动脉粥样硬化、冠心病和其他代谢性疾病。因此,脂肪模拟物应运而生。前期研究表明,藜麦蛋白经超声处理后,可以加工成具有良好黏弹特性及稳定性的藜麦蛋白Pickering乳液。玉米油中含有较高比例的多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,作为油相可以提高模拟油脂的营养价值。
南京财经大学食品科学与工程学院的冯潇、陈龙薇、汤晓智*等提出利用藜麦蛋白颗粒制作Pickering乳液模拟牛油的设想,以藜麦蛋白为界面颗粒、玉米油为油相、牛骨汤或牛肉粉溶液为乳液水相,赋予乳液牛油风味;并通过加入鱼明胶、土豆淀粉等改善乳液结构、黏度、黏弹特性等,赋予藜麦蛋白Pickering乳液类似于动物脂肪的口感。通过分析不同因素对藜麦蛋白Pickering乳液的流变学特性、热力学性质、颜色及挥发性物质等的影响,充分模拟牛油的各项性质。旨在改善藜麦蛋白Pickering乳液的物理和感官特性,使其更接近牛油,为利用藜麦蛋白Pickering乳液模拟牛油以及在食品工业中的应用提供参考。
1 藜麦蛋白Pickering乳液外观
2 藜麦蛋白Pickering乳液的黏度分析
当乳液表观黏度较大时,其体系中液滴上浮速率会减缓,有利于乳液保持稳定。这是因为明胶的添加有助于乳液体系中大分子链形成,使乳液的三维结构更加紧密、稳定。Yang Mengyang等的研究结果也表明,在乳液的水相中添加鱼明胶可以提高Pickering乳液黏度,而且随蛋白质量浓度或分子质量的增加而增加。因此,在水相中添加鱼明胶可在一定程度上赋予乳液体系黏稠的口感。本研究采用多糖(土豆淀粉)和蛋白质(鱼明胶)改善乳液流变学特性,但实验结果表明淀粉对乳液的黏度影响较小,证明在乳液体系中添加鱼明胶更适合制备脂肪模拟物。
3 藜麦蛋白Pickering乳液流变特性
3.1 振幅扫描分析结果
3.2 频率扫描分析结果
C组乳液比B组乳液具有更高的G’和G”,表明鱼明胶可以提高乳液稳定性及流变特性。这是因为鱼明胶可以形成一定的网络结构,将分散的油滴锁在网络中,使其位移困难,不易聚集。而且水相中的鱼明胶由于分子结构展开,可以将部分游离水转化为结合水,增加乳液稳定性。因此在水相中适量添加鱼明胶可以提高乳液体系黏弹特性,更利于模拟牛油的流变特性。而乳液水相为牛骨汤时,添加淀粉并没有改善藜麦蛋白Pickering乳液黏弹特性,此外,土豆淀粉的添加量是鱼明胶的5倍,进一步说明鱼明胶对于乳液黏弹特性的改善作用。
4 藜麦蛋白Pickering乳液的色差分析
由表1可知,C组的L*和W最高,分别为75.92和73.46,显著高于牛油的L*和W(P<0.05)。A组乳液的L*和W较低,分别为70.89和68.33,但b*却最高,颜色偏近浅黄色,可能受牛肉粉本身颜色的影响,藜麦蛋白Pickering乳液与牛油的颜色指标虽然有显著差异(P<0.05),但目测颜色较接近,从外观上可以模拟牛油。C组乳液颜色最浅,呈乳白色,接近牛油的颜色,因此在水相中添加鱼明胶可以改善乳液颜色。
5 藜麦蛋白Pickering乳液的热力学特性
牛油熔点高,乳液熔点较低,是因为乳液中植物油占比较大,不饱和脂肪酸较多,没有类似牛油的脂肪结晶。在乳液中添加鱼明胶或土豆淀粉均可以提高藜麦蛋白Pickering乳液熔点,而添加牛肉粉反而会降低乳液的熔点。Wen Yaxin等的研究表明,淀粉可以有效提高油包水乳液的熔点,因为淀粉缺乏热塑性,所以乳液熔点可随着乳液水相中淀粉含量的增加而增加。在水相中添加鱼明胶,乳液熔点提高可能是因为明胶可以增加乳液中网络结构的强度,导致乳液熔点提高。然而其熔点仍远低于牛油,是因为植物蛋白基乳液中含有相对较低含量的饱和脂肪酸。B组乳液ΔH最高,表示其在熔融过程需要吸收更多的热量,说明以牛骨汤为水相制备乳液可以提高乳液的热稳定性。C组乳液水相中添加的鱼明胶在加热中融化,导致C组ΔH降低,但是其加热融化/冷却凝固的热可逆性使C组乳液更适合模拟牛油的热力学性质。杜杰发现,可以利用明胶与谷氨酰胺转氨酶(TGase)交联来改善乳液稳定性,明胶与TGase交联之后,可以促进乳液中明胶分子间和分子内的靶向交联,提高乳液的热稳定性。后续研究会考虑利用TGase交联或海藻酸钠与明胶的协同作用,进一步提高乳液的熔点,以更好地模拟牛油的热力学性质。
6 藜麦蛋白Pickering乳液的挥发性成分
牛脂原料中含有大量挥发性化合物,包括酮类、醛类、羧酸、醇类、烃类、酯类、内酯类等。牛油风味物质的形成主要来自于油脂炼制过程中脂质氧化、美拉德反应和焦糖化反应。醛类化合物是牛油样品中较为重要的挥发性风味物质,由脂肪酸氧化降解形成。己醛呈青草味、苹果香味和生的油脂味,庚醛呈坚果气味,壬醛呈玫瑰香、柑橘香,具有脂肪风味,正辛醛具有水果风味,苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果味,呋喃具有肉类的风味,其中己醛和庚醛是脂肪模拟物与牛油风味差异的主要物质。空白对照组Pickering乳液中含有较少的风味成分,说明在乳液的水相中适当添加牛肉粉或牛骨汤可以增添风味,添加牛骨汤的乳液中挥发性风味物质组成比添加牛肉粉的乳液更复杂,且更接近牛油的风味。因此乳液水相为牛骨汤的Pickering乳液用于模拟牛油效果更好。
结论
实习编辑;云南师范大学生命科学学院 母朵银;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。
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