乳清蛋白粘度如何测定?粘度对应用有什么意义?

文摘   其他   2024-02-20 08:00   北京  




粘度是流体的内摩擦,由分子吸引引起,使其抵抗流动趋势。通常情况下,分子量越大,支链分子越多,粘度越高。天然状态下的乳清蛋白质由于较低的分子量和近似球形的结构而具有较低的粘度。加入乳清蛋白的饮料中,低粘度可以增加蛋白质浓度,而不会对感官和质地产生负面影响。



为什么要测定粘度?


不同型号的乳清蛋白其粘度特性不同,只看蛋白质的含量不能解决应用问题,通过测定粘度,能了解不同型号、不同蛋白质含量乳清蛋白原料的特性,从而筛选出在不同加工过程和应用领域更适合的乳清蛋白,满足加工和货架期的要求。
测定粘度并控制其在适宜范围内对于各类产品来说都至关重要,原因和好处包括但不限于以下几点:

1)产品质量保证:对于食品和饮料行业,如婴儿液态奶、特医液体产品和蛋白饮料,选择合适的乳蛋白,能保证在货架期内持续保持适宜的粘度,不会因保存时间的延长而产生粘度增加变稠的现象,确保产品口感舒适,易于吞咽和消化,同时保持产品稳定性,防止成分分离。

2)工艺流程优化:生产过程中,控制粘度有助于生产设备操作稳定,减少因粘度过高导致的输送管道堵塞或泵送效率低下,或粘度过低引起的泄露和喷溅。

3)储存和运输:食品和饮料的粘度控制可以延长货架期,防止产品在储存和运输过程中分层、沉淀或变质。

4)产品功能实现:特殊医学用途液体产品可能需要特定的粘度以达到特定的营养输送速率或胃肠道耐受性;蛋白饮料的粘度直接影响消费者的感官体验,适中的粘度可以使产品具有更好的口感和质地。

因此,精确控制粘度是保障产品品质、用户体验及满足生产工艺要求的关键环节。


粘度测定方法


通过粘度计测定乳清蛋白的粘度,得出各种乳清蛋白在给定浓度下的相对性能的结论。下面介绍乳清蛋白粘度的测定方法。

1. 样品:

    样品1:水解乳清蛋白(WPH) 

    样品2:水解分离乳清蛋白(WPIH)

    样品3:分离乳清蛋白(WPI)

2. 粘度计

3. 样品制备与测定

    1) 制备350g 25% 溶液,将溶液水合至少60分钟。
    2) 确保溶液温度为21℃,必要时使用水浴。将溶液放入 400 mL烧杯中。

    3) 将粘度计调平后,安装合适的转子,将转子浸入被测液体直至液面标志与液面相平为止,测量,记录稳定后读数。 

4. 测定结果

样品名称

转子

转速

(转/分钟)

粘度

(cP)

样品1 WPH

2

50

220.8

样品2 WPIH

2

125

31.2

样品3 WPI

2

125

24.2

将样品制备成相同浓度的乳清蛋白溶液,进行粘度测量,样品1WPH粘度大,样品2WPIH和样品3WPI粘度较小,较接近。测量25%乳清蛋白溶液,得出乳清蛋白在给定浓度下粘度的高低,可用于原料的筛选。

注意,原料选择时需要测定粘度,同时应考虑到粘度还会受到温度、pH值、离子强度/离子类型和蛋白质浓度等多种因素的影响,所以当乳清蛋白应用到产品中,对产品的粘度进行测试分析,如,当乳清蛋白被加热处理时,负责其球状结构的键会破裂,随着蛋白质分子的展开,会产生额外的水结合位点,从而增加溶液的粘度。


粘度对乳清蛋白应用的指导


不同粘度的乳清蛋白产品通常应用于不同的场合:

1. 低粘度乳清蛋白:低粘度乳清蛋白产品通常更容易混合,并且在稀释后更为流畅。这种产品适合于制作即饮型蛋白质饮料、运动营养恢复饮料等产品。这类产品要求溶解迅速且口感顺滑,不增加过多的粘稠感,同时对于长保质期的产品来说,在货架期内粘稠度不增加,产品质量稳定。

2. 中等粘度乳清蛋白:中等粘度乳清蛋白产品在口感上比低粘度的要浓稠一些,可通过改性或与其他成分配合,用作食品中的增稠剂或稳定剂,比如在酸奶、冰淇淋和其他乳制品中提高产品的稠度和结构稳定性。在临床营养和特殊医学用途食品中,通过调节乳清蛋白的添加量和处理方式,可以制备出适合吞咽困难患者食用的具有一定粘稠度的流质或半流质食品。

3. 高粘度乳清蛋白:高粘度乳清蛋白产品一般非常浓稠,常用于增加食品的口感、浓度和质地,例如在制作蛋白棒、能量条或高蛋白冰淇淋时可以选择高粘度乳清蛋白。粘性较强的乳清蛋白成分可以增强面团的弹性和保水性,在烘焙产品如面包、蛋糕以及糖果产品中作为改良剂使用,有助于改善质地并提供额外的营养价值。在加工肉制品时,乳清蛋白可以作为粘结剂和保水剂,提高产品的质量和出品率。乳清蛋白增强凝胶性可以改善乳清蛋白的黏稠性、持水性以及组织状态,在糕点和肉品制作中起到重要作用,尤其是在酸奶运输过程中,可以有效改善脱水收缩和乳清的析出。

乳清蛋白通过不同的加工工艺和技术可以实现不同粘度状态,从而满足各种食品配方对口感、结构和营养价值的需求。

银河路技术创新中心(MTIC)以乳蛋白为核心,为客户提供乳蛋白应用方面的技术支持,并与客户共创价值。



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