明膠對凝固型酸乳質(zhì)地及微觀結(jié)構(gòu)的影響

摘要：研究了添加不同濃度的明膠后對酸乳質(zhì)地和微結(jié)構(gòu)的影響。通過分析發(fā)現(xiàn)，添加明膠的酸乳與對照樣相比，其硬度、黏度、保水性等性質(zhì)均有所提高，并且這種趨勢與明膠的添加量成正比。酸乳微結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析表明，添加明膠的酸乳與對照樣相比，具有連續(xù)、均勻、更加堅固緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：明膠 酸乳 質(zhì)地 微結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TS252 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）14-0005-02

明膠是一種從動物的結(jié)締或表皮組織中的膠原部分水解出來的蛋白質(zhì)，主要存在于動物皮、筋、骨胳中。結(jié)構(gòu)上，明膠是由氨基酸組成的大分子，具有典型的蛋白質(zhì)特性，在食品工業(yè)中可用作膠凝劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、增稠劑和發(fā)泡劑等。

酸乳是以牛乳為主要原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵形成的一種風味獨特、營養(yǎng)豐富的功能性飲料。但凝固型酸乳常存在凝固性差、乳清析出等質(zhì)地缺陷。所以常添加增稠劑來控制酸乳的質(zhì)地，其中明膠得到了廣泛的使用。本文主要研究了明膠對酸乳質(zhì)地和微觀結(jié)構(gòu)的影響，旨在對酸乳的流變學參數(shù)與微結(jié)構(gòu)之間存在的相關(guān)性作一探索。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮生牛乳（來自奶牛養(yǎng)殖戶）；凍干菌種（來自法國羅地亞公司）：由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌混合而成；明膠：來自丹尼斯克（中國）有限公司。

儀器：TA.XTPLUS質(zhì)構(gòu)儀（美國），恒溫水浴鍋，高壓殺菌鍋，高壓均質(zhì)機，恒溫培養(yǎng)箱，LD4-2A離心機，掃描電鏡（JeolJSM-5410）。

1.2 方法

（1）酸乳樣品的制備。取新鮮全脂牛乳，預熱至50～55℃，添加1.2%的脫脂乳粉（調(diào)整總?cè)楣腆w含量在12.4%～13%之間），攪拌溶解后，加入糖與明膠的混合物，充分攪拌，之后進行均質(zhì)處理（20MPa），90℃、5min殺菌，冷卻到42-43℃，接種活化好的發(fā)酵劑，分裝后置于42℃培養(yǎng)箱中發(fā)酵4-5h，轉(zhuǎn)入4℃冰箱，冷藏兩天作進一步分析。

（2）樣品的流變學分析。選用A/BE探頭：直徑為35mm的壓力盤。測定值的設(shè)置：下降速度與測試速度為1.0mm/s、提升速度為10.0mm/s，測試深度 30.0mm，記錄探入過程中所需的應(yīng)力（g）。探入過程中的最大峰值為硬度，到這一點的曲線面積為黏度，探頭回縮過程中的負峰值代表凝聚性。每個樣品重復測定4次。

（3）樣品保水性的測定。在測定酸乳保水性的試驗中，吸取5mL、4℃的樣品放入刻度離心管中，以4000r/min的速度離心20min，1min之后讀數(shù)。酸乳的保水力用離心后沉淀物體積的百分數(shù)表示[1]。

（4）樣品的微觀分析[2]。取酸乳中心的凝塊，在2.5%的戊二醛溶液中固定3h；用pH=7.2的磷酸緩沖液清洗兩次，每次10min；之后將樣品在液氮中迅速冷凍，捶擊使之自然斷裂；分別用50%、70%、90%、100%乙醇梯度脫水，每次10min；之后用叔丁醇置換乙醇，利用叔丁醇進行冷凍干燥，最后用離子濺射方法鍍金。通過掃描電子顯微鏡對制備好的樣品進行分析、觀察，得到相應(yīng)的掃描電鏡照片。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)地分析

從表1可知，明膠的添加使酸乳的流變學參數(shù)和保水性不同程度地增加，并且明膠添加的比例的增大，這種加強效果越明顯；由感官分析可知，添加明膠的酸乳具有更加細膩、結(jié)實的質(zhì)地。這些結(jié)果說明明膠具有改善酸奶品質(zhì)的作用，原因在于明膠是一種蛋白質(zhì)親水膠體，它的加入可在酸乳制品中形成弱的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而起到改善質(zhì)地、防止乳清析出[3]的效果。

2.2 微觀結(jié)構(gòu)

圖1描繪了仍然保持著球狀結(jié)構(gòu)的酪蛋白膠束的鏈與叢之間的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。從圖1（a）可以觀察到，在酪蛋白膠束中含有大量的酪蛋白粒子簇，并且在該樣品的微觀結(jié)構(gòu)中幾乎沒有形成鏈狀結(jié)構(gòu)。

如圖1（b）向酸乳中添加明膠，結(jié)果明膠所形成的大的薄片或表面與酪蛋白基質(zhì)相作用，并在一些區(qū)域?qū)⒗业鞍最w粒包圍，進而改變了產(chǎn)品的微結(jié)構(gòu)。明膠與乳蛋白顆粒以及膠束鏈相連，結(jié)果產(chǎn)生連續(xù)的、比較均勻的、沒有游離末端的、更加堅固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這些酪蛋白顆粒仍保持它們較好的球形輪廓，并且在酪蛋白膠束之間可以明顯地看到明膠所成的光滑的橋型構(gòu)架。這種更加緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能夠有效地保留水相，降低酸乳的脫水收縮[4]。明膠提供的這種新的結(jié)構(gòu)能夠?qū)θ槟z體系產(chǎn)生加強作用，正如表1中的流變學分析結(jié)果所示，明膠的添加使凝固型酸乳的硬度、黏度、保水性均產(chǎn)生不同程度地提高。

3 結(jié)語

明膠的添加在較大程度上改善了酸乳的組織狀態(tài)。流變學的分析上，表現(xiàn)為硬度、黏度的增加；乳清析出方面表現(xiàn)為保水性的提高。同時，這些性質(zhì)的改變也被微觀結(jié)構(gòu)的掃描圖片所證實，添加明膠的酸乳與對照樣相比，具有連續(xù)、均勻、堅固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，酸乳所具有的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征，是決定酸乳品質(zhì)的重要因素，增稠劑可以通過影響空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而影響酸乳產(chǎn)品的質(zhì)地。

參考文獻

[1]Serafettin Celik，Ihsan Bakirci.Some properties of yoghuet produced by adding mulberry pekmez （concentrated juice）[J].International Journal of Dairy Technology，2003，56（1）：26-29.

[2]馬力，張國棟，謝林.酸凝乳超微結(jié)構(gòu)的電鏡觀察[J].食品科學，2004，25（1）：63-66.

[3]胡國華.功能性食品膠[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[4]S.M.Fiszman，M.A.Lluch，A.Salvador.Effect of addition of gelatin on microstructure of acidic milk gels and yogurt and on their rheological properties[J].International Dairy Journal，1999，9：899-900.