豌豆蛋白結(jié)構(gòu)修飾對(duì)咖啡冷凍充氣乳液品質(zhì)特性的影響

楊焜婷，葉子樂(lè)，楊進(jìn)潔，宋柯穎，蔣 將，劉元法

(江南大學(xué) 食品學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫 214122)

冷凍充氣乳液，包括市面上常見(jiàn)的冰淇淋、冷凍奶油和加工蛋黃醬等食品，是一種復(fù)雜的泡沫體系[1-2]。該體系可由均質(zhì)后的O/W乳液在經(jīng)過(guò)冷凍老化及攪打后，連續(xù)相包裹空氣增稠，形成充氣結(jié)構(gòu)。小分子乳化劑和蛋白質(zhì)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性吸附作用吸附在脂肪球表面，形成具有黏彈性的界面膜，從而促進(jìn)在后續(xù)過(guò)程中脂肪部分聚結(jié)行為的發(fā)生[3-4]。低溫條件下對(duì)乳液進(jìn)行攪打時(shí)，油滴中的脂肪晶體會(huì)刺破界面膜，并與相鄰的脂肪球內(nèi)脂肪部分聚結(jié)形成脂肪晶體的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[5]。在之后的儲(chǔ)存和硬化過(guò)程中，充氣乳液內(nèi)部冰晶的形成也對(duì)最終產(chǎn)品的感官質(zhì)量和穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用[6]。

咖啡與茶、可可并稱為世界三大飲料，隨著我國(guó)人民生活水平的提高，咖啡這一傳統(tǒng)的西方飲食也逐漸受到關(guān)注，在經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮姹禾幚砗?，咖啡豆中的成分?huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，形成較好的咖啡特征風(fēng)味。Heimovi等[7]發(fā)現(xiàn)在輕度和中度烘焙條件下，咖啡中的多酚含量較高?？Х戎械亩喾又饕芯G原酸、咖啡酸和阿魏酸等，具有很高的抗氧化能力，可預(yù)防多種疾病，如心腦血管疾病、癌癥，并且可以延緩衰老。通過(guò)在冷凍充氣乳液的生產(chǎn)過(guò)程中添加適量咖啡，不但可以增加乳液的功能性，豐富品種，也可以改善咖啡的單一飲用方式。

目前，牛奶蛋白由于其良好的界面性能和持水性被廣泛應(yīng)用于冷凍充氣乳液體系中[8-9]。但牛奶蛋白熱量較高，并含有乳糖，對(duì)過(guò)敏人群不夠友好。豌豆蛋白必需氨基酸含量豐富，具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和較低的致敏性，是一種重要的植物蛋白源。但是由于豌豆蛋白結(jié)構(gòu)致密，導(dǎo)致其乳化性、起泡性等功能性質(zhì)較差，從而限制了豌豆蛋白在食品工業(yè)中的應(yīng)用[10]。

改性修飾常用來(lái)改善蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。pH偏移是一種溫和簡(jiǎn)便的化學(xué)改性方法，其原理為將蛋白質(zhì)暴露在遠(yuǎn)離等電點(diǎn)的極端pH條件下，蛋白質(zhì)分子表面的電荷分布發(fā)生變化，其產(chǎn)生的排斥力促使蛋白質(zhì)分子展開(kāi)，而當(dāng)pH調(diào)回中性時(shí)，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度折疊，二、三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，處于熔球態(tài)，此時(shí)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)部分展開(kāi)，內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露，表面疏水性增強(qiáng)，乳化性、起泡性等功能性質(zhì)得到改善[11]。超聲技術(shù)是一種物理改性方法，其利用超聲的空化效應(yīng)以機(jī)械性斷鍵來(lái)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)蛋白質(zhì)構(gòu)象改變，蛋白質(zhì)的聚集程度降低，亞基發(fā)生解離，從而改善蛋白質(zhì)的功能特性[12]。pH偏移結(jié)合超聲處理可以進(jìn)一步提高蛋白質(zhì)的功能特性，如Li等[13]通過(guò)超聲輔助pH偏移處理對(duì)菜籽分離蛋白進(jìn)行改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲輔助pH偏移處理可以顯著提升菜籽分離蛋白溶解度，并且蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)與三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，證明超聲輔助pH偏移處理是一種有效的蛋白質(zhì)修飾方式。

目前，植物蛋白在冷凍充氣乳液體系中的應(yīng)用較少，為制備植物基冷凍充氣乳液，本研究使用豌豆蛋白替代牛奶蛋白作為蛋白源，通過(guò)pH偏移處理、超聲處理和二者結(jié)合對(duì)豌豆蛋白進(jìn)行改性，并將其應(yīng)用于含有咖啡的冷凍充氣乳液體系中，測(cè)定攪打前后乳液的品質(zhì)特性，為豌豆蛋白在食品體系中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

豌豆，購(gòu)于無(wú)錫雪浪菜市場(chǎng)；椰子油，購(gòu)于無(wú)錫歐尚超市；蔗糖酯(S370，HLB值為3)，日本三菱公司；食品級(jí)瓜爾膠，淄博中軒生化有限公司；氫氧化鈉(NaOH)、鹽酸(HCl)、蔗糖等均為分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；中度烘烤咖啡豆、紙質(zhì)濾膜，購(gòu)于無(wú)錫星巴克咖啡店。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Turbiscan Lab Expert多重光散射儀，法國(guó)Formulaction公司；超聲波細(xì)胞破碎機(jī)，寧波新芝生物科技有限公司；DHR3流變儀，美國(guó)TA儀器公司；Ultra-Turrax T18高速分散器，德國(guó)IKA公司；AH-2010 高壓均質(zhì)機(jī)，加拿大ATS公司；Zetasizer nano ZS納米粒度與Zeta電位儀，英國(guó)馬爾文公司；DM2700P偏光顯微鏡(PLM)，德國(guó)Leica公司；5804R冷凍離心機(jī)，美國(guó)Eppendorf公司；ICM-150冰淇淋機(jī)，香港德國(guó)寶公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市精達(dá)儀器廠；pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 豌豆分離蛋白的制備

將豌豆利用粉碎機(jī)粉碎，稱取一定量的豌豆粉，按料水比1∶10分散至去離子水中，用2 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH至9.0，室溫?cái)嚢? h后在10 000×g、4℃的條件下離心30 min，上清液采用2 mol/L的HCl調(diào)至pH 4.5，靜置30 min，在4℃、3 000×g的條件下離心20 min。沉淀水洗3次，至水洗液pH為7.0，冷凍干燥，得豌豆分離蛋白(NPP)。

1.2.2 豌豆分離蛋白的改性

將NPP粉末均勻分散于去離子水中，制成NPP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的溶液，在室溫下攪拌1.5 h后置于4℃冰箱中過(guò)夜保存，使得蛋白質(zhì)分子充分水化，待處理。

pH偏移處理：取一定量NPP溶液，用2 mol/L NaOH溶液將其pH調(diào)至12，攪拌60 min后，利用2 mol/L HCl將溶液的pH調(diào)至中性并穩(wěn)定1 h，得pH偏移處理蛋白(BPP)。

超聲處理：利用超聲波細(xì)胞破碎機(jī)對(duì)豌豆分離蛋白溶液進(jìn)行超聲處理。將NPP溶液置于50 mL燒杯中，將超聲探頭置于液面下1.0 cm進(jìn)行處理。超聲處理?xiàng)l件為超聲功率475 W、超聲頻率20 kHz、超聲脈沖間歇比5 s/5 s、處理時(shí)間5 min，得超聲處理蛋白(UNPP)。

pH偏移結(jié)合超聲處理：將BPP溶液進(jìn)行超聲處理。兩種改性條件均與單獨(dú)處理一致，得pH偏移結(jié)合超聲處理蛋白(UBPP)。

1.2.3 咖啡與豌豆蛋白溶液的混合

將中度烘焙咖啡豆粉碎后，于100℃的去離子水中浸提10 min，并將浸提液通過(guò)紙質(zhì)濾膜進(jìn)行過(guò)濾，將濾液進(jìn)行噴霧干燥，得到咖啡粉。相同質(zhì)量咖啡粉與經(jīng)過(guò)不同改性處理的豌豆蛋白溶液室溫?cái)嚢杌旌?2.5 h以上，得到含有咖啡的豌豆蛋白溶液(咖啡粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.375%)。

1.2.4 攪打前乳液的制備

將0.3%蔗糖酯(S370)、0.2%瓜爾膠、15%蔗糖和4%(豌豆蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))含有咖啡的豌豆蛋白溶液混合，再加入10%的椰子油混合，補(bǔ)充去離子水使最終體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。在60℃下攪拌至完全分散，之后使用高速分散器在13 800 r/min條件下將混合物混合2 min獲得粗乳液，將其置于80℃水浴鍋中保溫10 min進(jìn)行巴氏殺菌，隨后使用高壓均質(zhì)機(jī)對(duì)粗乳液進(jìn)行兩段式高壓均質(zhì)(15 MPa/3 MPa)得到細(xì)乳液，立即置于4℃下冷卻并保存6 h進(jìn)行老化。

1.2.5 攪打前乳液的穩(wěn)定性表征

利用Turbiscan Lab Expert多重光散射儀對(duì)攪打前乳液穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)定。取一定量細(xì)乳液至儀器專用玻璃瓶中，并輕放至儀器測(cè)試槽中，設(shè)置測(cè)試溫度30℃，測(cè)試時(shí)長(zhǎng)60 min。通過(guò)脈沖近紅外(波長(zhǎng)880 nm)光源對(duì)樣品進(jìn)行掃描，儀器的同步檢測(cè)器可接收不能通過(guò)樣品的背散射光 (BS)?；诮邮盏降臉悠返谋成⑸涔鈴?qiáng)度變化，使用TurbiSoft Ver 2.1.0.52分析數(shù)據(jù)。Turbiscan穩(wěn)定性指數(shù)(TSI)根據(jù)式(1)計(jì)算。

(1)

式中：ITS為穩(wěn)定性指數(shù)；xi為每次掃描過(guò)程的背散射光強(qiáng)度；xBS為平均背散射光強(qiáng)度；n為掃描次數(shù)。

1.2.6 攪打前乳液的流變特性分析

取一定量在4℃老化6 h的細(xì)乳液，使用流變儀在4℃恒溫下測(cè)試攪打前乳液的流變性質(zhì)。樣品在測(cè)量之前的平衡時(shí)間均為120 s。

靜態(tài)流變：采用直徑40 mm的4°錐板在0.1～100 s-1的剪切速率下進(jìn)行剪切黏度測(cè)試。

動(dòng)態(tài)流變：采用直徑40 mm的平板測(cè)試乳液樣品的黏彈性。在線性黏彈區(qū)選擇合適的應(yīng)變(0.1%)條件，設(shè)置頻率范圍為0.1～10 Hz，測(cè)試攪打前乳液的黏性模量(G″)。

1.2.7 攪打前乳液的油脂結(jié)晶行為觀察

將一定量按1.2.4方法制備的細(xì)乳液加熱至80℃以消除乳液油相的結(jié)晶記憶，使用點(diǎn)樣棒取1滴乳液置于預(yù)熱的載玻片上并覆蓋蓋玻片，輕輕按壓后置于4℃恒溫箱中保存12 h以便油脂結(jié)晶的生長(zhǎng)。之后用配備有Canon數(shù)碼相機(jī)的偏光顯微鏡在目鏡10×、物鏡20×的條件下觀察乳液油相部分的結(jié)晶形態(tài)。

1.2.8 攪打前乳液粒徑的測(cè)定

使用納米粒度與Zeta電位儀測(cè)量乳液粒徑的分布。取一定量在4℃老化6 h的細(xì)乳液，用去離子水稀釋1 000倍，取3 mL稀釋液置于專用比色皿中測(cè)定平均粒徑(Z-Ave)。測(cè)定條件為：測(cè)試溫度25℃，平衡時(shí)間120 s。

1.2.9 冷凍充氣乳液的制備

將300 g老化的細(xì)乳液在刮面式冰淇淋機(jī)中連續(xù)攪打15 min(冰淇淋機(jī)內(nèi)壁溫度-20℃，機(jī)器中心溫度-5～-6℃)后，快速置于-18℃下硬化48 h，得冷凍充氣乳液。

1.2.10 冷凍充氣乳液膨脹率的測(cè)定

先后取相同體積老化的細(xì)乳液(m1)和攪打15 min的細(xì)乳液(m2)于質(zhì)量相同的鋁盒中稱重，并根據(jù)下式計(jì)算膨脹率(x)。

x=(m1-m2)/m2×100%

(2)

1.2.11 冷凍充氣乳液融化特性的分析

取60 g冷凍充氣乳液置于96孔板上，并在室溫(20℃)條件下自然融化60 min，記錄第一滴樣品滴下的時(shí)間(Ts)。在融化結(jié)束后測(cè)量樣品在60 min內(nèi)的滴漏量，并將融化速率表示為第60 min時(shí)的滴漏質(zhì)量相對(duì)于初始樣品質(zhì)量的比例。測(cè)試期間每隔30 min記錄樣品形狀的變化，評(píng)估樣品在融化過(guò)程中保持其初始形狀的能力。

1.2.12 冷凍充氣乳液中冰晶形態(tài)的觀察

為觀察冰晶分布，在溫度程序下模擬冷凍充氣乳液制備過(guò)程中的溫度變化，利用顯微鏡觀察冰晶的最終形態(tài)。溫度程序?yàn)椋簩嚧蚯暗娜橐涸?℃下保持10 min，然后以24℃/min的速度冷卻至-20℃，然后以1.5℃/min升溫至-6℃，并保持4 min，最后將樣品冷卻至-18℃保持10 min后進(jìn)行拍照記錄。將每個(gè)樣品的冰晶圖片選取3張，利用Image-Pro Plus 6.0對(duì)其結(jié)冰情況進(jìn)行分析。

1.2.13 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)分析軟件SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)。多組樣品間的差異顯著性分析通過(guò)Duncan模型檢驗(yàn)獲得，圖形的繪制使用Origin 9.4軟件。P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 攪打前乳液的穩(wěn)定性

在攪打前，乳狀液體系需要保持穩(wěn)定均一，這也是形成冷凍充氣乳液體系的前提。按1.2.5方法測(cè)定攪打前乳液的TSI，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 攪打前乳液的穩(wěn)定性指數(shù)

Turbican Lab Expert多重光散射儀可以通過(guò)分析單位時(shí)間內(nèi)背散射光強(qiáng)度的變化對(duì)樣品中分子的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，并通過(guò)比較不同時(shí)刻樣品背散射光強(qiáng)度的變化來(lái)檢測(cè)樣品的穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)，直觀地反映樣品的穩(wěn)定性[14-15]。由圖1可看出，經(jīng)過(guò)pH偏移處理后，乳液的TSI下降，但是在經(jīng)過(guò)超聲處理后，乳液的TSI有所增大。TSI越大說(shuō)明乳液越不穩(wěn)定。Ertugay等[16]研究發(fā)現(xiàn)，pH偏移處理可以使蛋白質(zhì)的部分結(jié)構(gòu)展開(kāi)從而改善其界面性質(zhì)，乳化性和起泡性得到改善，可以形成更具黏彈性的界面膜。超聲處理可有效地解離蛋白質(zhì)分子中的亞基，通過(guò)超聲空化作用破壞蛋白質(zhì)分子中的疏水鍵和氫鍵，從而使乳液穩(wěn)定性下降，TSI增大，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，經(jīng)超聲處理的乳液在攪打前仍然保持穩(wěn)定。攪打前乳液穩(wěn)定性一定程度的下降有利于攪打時(shí)乳液的失穩(wěn)，從而使乳液在攪打時(shí)更容易形成充氣結(jié)構(gòu)。

2.2 攪打前乳液的流變性質(zhì)(見(jiàn)圖2)

圖2 攪打前乳液的流變特性

乳液的黏度也與其攪打過(guò)程密切相關(guān)。乳液黏度過(guò)高時(shí)，在攪打過(guò)程中不易包裹氣泡，很難獲得較好的膨脹率，而乳液黏度較低時(shí)，也不利于體系對(duì)于氣泡的截留。由圖2a可看出，隨著剪切速率(0.1～100 s-1)的不斷增加，4種乳液樣品的黏度均下降并表現(xiàn)出剪切變稀的趨勢(shì)，且經(jīng)pH偏移處理和超聲處理后，乳液的黏度增大，4種攪打前乳液的初始黏度大小順序?yàn)閁BPP>BPP>UNPP>NPP。攪打前乳液黏度的提高有利于降低乳液的水分活度和結(jié)冰溫度，進(jìn)而使得冷凍充氣乳液口感提升，冰晶減小，同時(shí)增加一定的抗融性能[17]。由圖2b可看出，經(jīng)過(guò)pH偏移處理后乳液的G″增大，進(jìn)一步通過(guò)超聲處理，乳液的G″進(jìn)一步增大，這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在水相中展開(kāi)程度增加所致[12]。

2.3 攪打前乳液的油脂結(jié)晶分布

攪打前乳液在老化的過(guò)程中，乳液中的油脂部分會(huì)發(fā)生結(jié)晶行為，這會(huì)影響后續(xù)攪打過(guò)程中油脂骨架的形成和乳液充氣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。乳液中油脂結(jié)晶的形態(tài)是影響最終冰淇淋體系物化性質(zhì)的關(guān)鍵因素。圖3為NPP、BPP、UNPP和UBPP攪打前乳液的油脂結(jié)晶分布情況及粒徑。

由圖3可看出，NPP乳液中的油脂結(jié)晶數(shù)量較少，且結(jié)晶分布較為分散，BPP、UNPP、UBPP乳液具有較NPP乳液中更多的油脂結(jié)晶分布，UNPP和UBPP乳液中脂肪晶體增加，同時(shí)出現(xiàn)了晶體的聚結(jié)行為。同時(shí)，根據(jù)乳液的平均粒徑分布發(fā)現(xiàn)，pH偏移處理后，乳液的平均粒徑減小，這說(shuō)明pH偏移可以促進(jìn)乳液形成更小的液滴，再經(jīng)超聲處理后，粒徑分布進(jìn)一步降低，這與Ertugay等[16]報(bào)道的結(jié)果類似，超聲處理可促進(jìn)乳液體系中的液滴更加均一細(xì)小。 而僅超聲處理，乳液粒徑相比未經(jīng)處理略有減小。

圖3 攪打前乳液的油脂結(jié)晶分布情況及粒徑

2.4 冷凍充氣乳液的膨脹率

冷凍充氣乳液的膨脹率可以表征乳液在攪打過(guò)程中截留氣泡的能力，同樣，膨脹率的增長(zhǎng)也代表著油脂部分聚結(jié)水平的增加[18]。冷凍充氣乳液的膨脹率如圖4所示。

由圖4可知，NPP冷凍充氣乳液的膨脹率僅有32.49%，而在pH偏移處理及超聲處理后膨脹率分別提高至55.04%和45.07%。BPP冷凍充氣乳液經(jīng)過(guò)超聲處理后，膨脹率進(jìn)一步提高，達(dá)到了63.97%。攪打過(guò)程中，油脂的部分聚結(jié)行為使得油滴中的脂肪晶體形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種脂肪晶體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以固定流動(dòng)的氣泡，使得氣泡不容易破裂流出，乳液由油-水界面穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為空氣-水、空氣-油界面穩(wěn)定，形成最終的充氣結(jié)構(gòu)。BPP的熔球結(jié)構(gòu)在攪打過(guò)程中有利于脂肪晶體穿透形成油脂部分聚結(jié)結(jié)構(gòu)，從而固定氣泡，膨脹率增大。超聲處理后，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并且乳液中由于含有較多的脂肪晶體，穩(wěn)定性有一定的下降，液滴的界面膜變薄，脂肪晶體更容易刺穿界面膜，從而促進(jìn)脂肪晶體的部分聚結(jié)行為，形成更穩(wěn)定的油脂骨架，固定住更多的氣泡，最終乳液的膨脹率提高。適當(dāng)?shù)呐蛎浡士梢允沟米罱K的冷凍充氣乳液口感柔軟細(xì)膩，這同樣與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的柔韌性和乳液的穩(wěn)定性有關(guān)。

圖4 冷凍充氣乳液的膨脹率

2.5 冷凍充氣乳液的融化特性

冷凍充氣乳液的融化特性是評(píng)價(jià)其產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)，其受到多種因素的影響，如乳液的膨脹率、黏度等。冷凍充氣乳液的融化特性如圖5和表1所示。

圖5 冷凍充氣乳液在融化0、30、60 min時(shí)的外形形態(tài)

由圖5可看出，室溫放置30 min時(shí)，不同處理的冷凍充氣乳液均已出現(xiàn)不同程度的融化行為，且pH偏移處理和超聲處理具有協(xié)同減緩冷凍充氣乳液融化速率的作用。脂肪晶體的部分聚結(jié)行為會(huì)影響冷凍充氣乳液的融化速率，融化速率越慢，三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，保形性越好。Soukoulis等[19]研究發(fā)現(xiàn)，充氣乳液膨脹率的增加會(huì)導(dǎo)致乳液內(nèi)部具有較低的傳熱速率，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中的氣泡會(huì)導(dǎo)致傳熱速率減慢。BPP和UBPP冷凍充氣乳液由于其較高的膨脹率，融化過(guò)程中表面出現(xiàn)氣泡，并且融化速率顯著降低(P<0.05)(見(jiàn)表1)。在融化60 min后樣品周圍出現(xiàn)了融化部分的堆積行為，這與乳液的黏度適當(dāng)增加有利于氣泡的截留有關(guān)。Pereira等[20]研究發(fā)現(xiàn)，攪打前乳液黏度的增加使形成的充氣乳液具有更高的抗融性。

表1 冷凍充氣乳液融化開(kāi)始時(shí)間(Ts)及測(cè)量60 min時(shí)的融化速率

2.6 冷凍充氣乳液中的冰晶觀察

理想的冷凍充氣乳液應(yīng)具有光滑、無(wú)明顯冰晶感的質(zhì)地，并且期望的冰晶尺寸應(yīng)小于55 μm[21]。冰晶的大小會(huì)影響乳液的功能特性，其平均尺寸會(huì)影響攪打充氣乳液的質(zhì)地和外觀[22]。圖6為冷凍充氣乳液中的冰晶形態(tài)。表2為冷凍充氣乳液的結(jié)冰面積。

圖6 冷凍充氣乳液中的冰晶形態(tài)

表2 冷凍充氣乳液的結(jié)冰面積

由圖6和表2可看出，BPP冷凍充氣乳液中的冰晶尺寸小于NPP冷凍充氣乳液，并且結(jié)冰面積有所下降。UNPP和UBPP冷凍充氣乳液中的冰晶尺寸比未超聲處理的冷凍充氣乳液有所下降。冰晶的形成與水相中的自由水含量有關(guān)，結(jié)冰面積越大，自由水含量越多，說(shuō)明pH偏移處理和超聲處理均可以改善蛋白質(zhì)的持水能力，從而減少乳液中的自由水含量，限制冰晶的生長(zhǎng)。同時(shí)可以看出，pH偏移處理結(jié)合超聲處理形成的冰晶更加細(xì)小、致密，UBPP乳液中的結(jié)冰面積比NPP乳液相比下降了15.7%。pH偏移處理后，再經(jīng)超聲處理，可以進(jìn)一步提高蛋白質(zhì)的持水性，有利于冷凍充氣乳液形成更小的冰晶，減少乳液中的結(jié)冰面積。

3 結(jié) 論

pH偏移處理和超聲處理均可以改善豌豆蛋白界面性質(zhì)，以二者及二者結(jié)合用于豌豆蛋白的改性中，并將改性豌豆蛋白用于咖啡冷凍充氣乳液的制備，考察改性方法對(duì)咖啡冷凍充氣乳液品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，pH偏移結(jié)合超聲處理的豌豆蛋白應(yīng)用在咖啡冷凍充氣乳液中時(shí)，攪打前的乳液具有最高的黏度和較多的脂肪簇聚集行為，攪打后形成的冷凍充氣乳液的膨脹率最高，并具有良好的保形性，形成了較好的油脂三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，融化速率降低，并且乳液中的冰晶尺寸最小。pH偏移、超聲處理豌豆蛋白可為拓寬冷凍充氣乳液的種類和實(shí)際加工過(guò)程提供指導(dǎo)。