大豆多糖对乳清分离蛋白—乳状液稳定性与流变特性的影响

本文研究了大豆多糖(SSPS)与乳清分离蛋白(WPI)乳状液静电组装,形成乳状液聚集体,考察了不同浓度的SSPS对WPI-乳状液稳定性与流变特性的影响,以期提高体系的粘弹性,形成高流变特性的食品体系。将不同浓度的大豆多糖与2%乳清分离蛋白乳状液(油相为20%)静电组装,分析乳状液的粒径,Zeta-电位,稳定性指数,流变性质和微观结构。结合剪切流变与微流变技术,深入研究了SSPS对乳清分离蛋白(WPI)乳状液流体特性与结构的影响。结果表明:随着SSPS浓度的增加,WPI乳状液的粒径在添加0.25%SSPS时达到峰值(3350±0.35)nm,而后随着SSPS浓度的增加而降低;Zeta-电位绝对值呈递减的趋势,表明SSPS与WPI间产生静电吸附作用;SSPS静电吸附提高WPI乳状液的稳定性;剪切流变结果表明,SSPS浓度为0.5%时,其粘度最大,并在剪切速率为95.8 s-1处其粘度是WPI乳状液粘度的10倍以上;微流变结果表明,0.5%SSPS-WPI乳状液的MSD曲线出现平台区,表明其弹性指数(EI)与宏观粘度指数(MVI)均显著提高达到最大值。微观结构结果表明,0.5%SSPS-WPI乳状液形成均一的乳状液聚集体。本研究将有助于理解大豆多糖与蛋白质乳状液的相互作用,同时为低脂高流变特性的食品(如蛋黄酱、调味汁、巧克力和植脂奶油等)生产提供理论指导。     

氯化钠浓度对含猪血浆蛋白水解物的乳状液稳定性的影响

将不同浓度氯化钠(NaCl)添加到以猪血浆蛋白水解物(Porcine plasma protein hydrolysate,PPPH)和Tween-20联合制备的水包油(Oil-in-water,O/W)型乳状液中,分析NaCl添加浓度对乳状液物理稳定性和氧化稳定性的影响。分析乳状液的粒径、絮凝指数(Flocculation index,FI)、凝结指数(Condensation index,CI)、Zeta-电势、蛋白分配系数、共轭二烯烃值(Conjugated diene,CD)、硫代巴比妥酸值(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)的变化。研究结果表明,与未添加NaCl乳状液相比,随着NaCl添加量的增加,粒径、FI、CI显著增加(P0.05)。相反,Zeta-电势绝对值随着NaCl添加量的增加而降低(P0.05),这说明NaCl添加使得乳状液的物理稳定性降低。同时,与未添加NaCl乳状液相比,随着NaCl添加量的增加,CD值、TBARS值显著增加(P0.05),说明NaCl添加降低乳状液的氧化稳定性。上述结果表明,添加NaCl能够显著降低以PPPH和Tween-20联合制备的O/W型乳状液的物理稳定性和氧化稳定性。     

阴离子多糖对大豆蛋白乳状液乳析稳定性的影响

研究了卡拉胶、黄原胶和羧甲基纤维素钠(CMC)3种阴离子多糖对大豆蛋白乳状液乳析稳定性的影响。结果表明:添加0.03%卡拉胶的乳状液乳析稳定性较好,而添加CMC或0.06%以上黄原胶的乳状液乳析稳定性则较差;随着阴离子多糖浓度的增加,添加CMC的乳状液顶部粒径d3,2增大,添加卡拉胶或黄原胶的大豆蛋白乳状液顶部粒径d3,2先减小后增大;添加阴离子多糖的乳状液的顶部粒径d3,2与乳析率呈较好的正相关性。     

黄原胶对大豆分离蛋白乳状液聚集稳定性的影响

本研究以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)和黄原胶(xanthan gum,XG)为乳化剂及稳定剂制备了水包油乳状液。通过测定14 d储藏期内乳状液的流变学特性,并结合粒径和Zeta-电位,考察了XG浓度对SPI-XG水包油乳状液流变学特性及稳定性的影响。结果表明,XG的添加,明显增加了乳状液的黏度,改善了乳状液的黏弹性行为,促进了凝胶类乳液的形成。其中,XG浓度为0.10%时,在14 d储藏期内粒径变化程度较小,Zeta-电位绝对值较大,频率扫描和降温过程中储能模量(G′)和损耗模量(G″)相对稳定,赋予了乳状液良好的储藏稳定性;随着XG浓度的增加,形成的乳状液的粒径增大,G′和G″相对不稳定,流变学特性不佳。     

不同蛋白对水包油型乳状液稳定性影响

以乳清分离蛋白和大豆分离蛋白为乳化剂,选用紫苏油、橄榄油、玉米油作为油相制备水包油(O/W)型乳状液。研究2种蛋白对不同乳状液的物理特性及稳定性的影响,其物理特性包括粒径、ζ-电势、界面蛋白含量,稳定性则包括储存稳定性和氧化稳定性。结果表明,不同蛋白对乳状液特性的影响较大,以乳清分离蛋白作为乳化剂时,乳状液体积平均粒径(D4,3)较小,ζ-电势绝对值较大(又以紫苏油乳状液最大,其D4,3为1.4μm,ζ-电势为-25.6 m V),界面蛋白含量较高,体系稳定性优于添加大豆分离蛋白的乳状液。在同一乳化剂作用下,橄榄油乳状液的氧化稳定性较其他2种植物油所得体系更好。     

大豆分离蛋白乳状液稳定性的几种分析方法比较

用不同质量分数(0.5%、1%、2%、3%)的大豆分离蛋白(SPI)和大豆油制备3%O/W型乳状液,比较不同离心力作用下和添加不同量SPI乳状液稳定性的差异以及添加不同量SPI乳状液黏度的差异,考察贮存期延长过程中的浊度法测定乳状液稳定性以及乳状液粒径和Zeta电位的变化,结合外观和微观观察,寻找一种快速准确测定乳状液稳定性的方法。结果表明:离心法、贮存期浊度法与乳状液外观观察的结论一致,都表明添加3%SPI的乳状液最稳定,并且SPI添加量越高,乳状液黏度越大,稳定性越好。储存期乳状液平均粒径和Zeta电位发生变化,但难以作为乳状液稳定性的判断标准。本实验进一步验证,离心法能够快速、准确地预测乳状液的稳定性,适于产品开发和成品检验的需要。     

低分子质量大豆种皮果胶对大豆蛋白乳状液贮藏稳定性的影响

利用大豆种皮作为试验原料制备大豆种皮果胶(SHPP),研究添加低分子质量大豆种皮果胶类多糖(SHPP-LMW)对大豆蛋白乳状液稳定性的影响。通过分析添加不同质量分数的多糖乳状液界面张力、粒径分布、流变特性及显微结构的变化,考察SHPP-LMW对大豆蛋白乳状液稳定性的影响。结果表明,添加SHPP-LMW对大豆蛋白乳状液稳定性的影响较大。添加0.5%SHPP-LMW的乳状液其界面张力较低,黏度较大,粒度分布较均匀,且乳状液颗粒较小,D50、D4,3和D3,2均较小。随着贮藏时间的延长,该乳状液变化较小,具有较高的贮藏稳定性。     

亚麻籽胶-大豆分离蛋白乳状液微滴聚集体的制备及其流变特性

基于异型聚集效应,考察亚麻籽胶(FG)与大豆分离蛋白(SPI)乳状液微滴形成异型微聚集体的理化特性。采用微射流分别制备亚麻籽胶(0.6%)乳状液与SPI(1%)乳状液微滴,通过异型聚集形成不同组成的微聚集体,分别采用动态光散射、Lumisizer稳定性分析仪、光学显微镜、剪切流变与微流变技术分析微聚集体的粒径、Zeta-电位、稳定性、微观结构和流变特性。随着FG乳状液微滴含量的增加,Zeta-电位绝对值呈先减小后增大的趋势,表明异型微滴间产生静电吸附作用;乳状液微聚集体的粒径呈先增大后减小的趋势,当FG乳状液微滴含量为60%时粒径最大,且乳状液不稳定性指数较低,稳定性较好;同时,微聚集体的宏观黏性指数(MVI)和弹性指数(EI)均得到显著提高;微观结构表明:形成具有特定三维空间网络结构的微聚集体。本研究为开发食品脂质替代物奠定理论基础。     

不同植物油水包油型乳状液物理特性及氧化稳定性研究

以紫苏油、橄榄油、棕榈油和葵花籽油为油相,以乳清分离蛋白为乳化剂,制备水包油(O/W)型乳状液,研究其粒径、ζ-电位、絮凝指数等物理特性,比较不同乳状液在贮存期间的氧化稳定性。结果显示,4种乳状液中,紫苏油乳状液体积平均粒径D_(4,3)较小(0.824μm),ζ-电位绝对值较大(37.5mV),呈现良好的物理贮存稳定性;但由于油脂中有较高的多不饱和脂肪酸,体系易被氧化。棕榈油乳状液具有良好的氧化稳定性,体系初级和次级氧化产物浓度均最低;但乳状液粒径较大(D_(4,3)为1.845μm),物理稳定性较差。通过内源性荧光测定发现,乳状液中蛋白质氧化与脂质氧化存在一定关联性。     

氧化单宁酸提高含猪血浆蛋白水解物的乳状液物理稳定性

在以猪血浆蛋白水解物（porcine plasma protein hydrolysates,PPPH）作为乳化剂所制备的水包油（oil-in-water,O/W）型乳状液中添加氧化单宁酸（oxidised tannic acid,OTA）,研究OTA添加量对乳状液贮藏期间物理稳定性的改善,测定乳状液在贮藏期间的粒径、Zeta电位、絮凝指数、凝结指数和乳状液中蛋白质分配系数的变化趋势,并且利用激光共聚焦显微镜观察乳状液的微观结构。结果表明,在乳状液1～10 d的贮藏期间,与对照组相比,随着OTA添加量的增加,D[3,2]、D[4,3]、絮凝指数以及凝结指数显著降低（P＜0.05）,且在OTA添加量1%时达到最低（P＜0.05）;相反,Zeta电位随着OTA添加量的增加显著提高（P＜0.05）,且在OTA添加量1%时达到最高（P＜0.05）。同时,OTA的添加在一定程度上促进了PPPH的交联,能够显著增加其在乳状液界面蛋白膜表面的分布（P＜0.05）;另外,乳状液的微观结构进一步验证OTA添加量1%的处理组能够在油滴表面形成最紧密和厚重的界面蛋白膜。研究结果表明,在PPPH制备的O/W型乳状液中添加OTA,能够显著提高其在整个储藏期间的物理稳定性,为OTA在乳状液食品中的应用提供了实验参考。     

水相pH和Na+对微晶纤维素与猪油的Pickering乳液稳定性的影响

考察水相pH和Na+浓度对微晶纤维素（MCC）和猪油形成的Pickering乳液稳定性的影响。分别将不同pH和含有1% MCC的不同Na+浓度的水相与等体积的油相混合、制备MCC-猪油Pickering乳液,分析不同水相pH（pH4~9）和不同Na+浓度（0~500 mmol/L）条件下,乳液的外观结构、乳析指数、微观结构、粒径、Zeta电位以及乳液流变特性的变化。结果表明,在pH5~8条件下,MCC-猪油Pickering乳液均未出现明显分层现象,且乳析指数未发生变化,乳滴粒径小于pH4和pH9条件,具有更好的黏度和抗剪切能力,其中,在pH6条件下表现出最好的稳定效果。当Na+浓度在300 mmol/L及以上时,随着静置时间的延长,乳液稳定性下降的越快;Na+浓度为400 mmol/L时,乳液静置3 d会出现分层现象。随着Na+浓度的升高,静电屏蔽作用使得乳液颗粒粒径不断增大,Zeta电位绝对值降低,黏度和抗剪切能力下降。中低pH（pH5~8）水相及低Na+浓度（≤300 mmol/L）水相条件下MCC-猪油Pickering乳液具良好的乳化稳定性,但pH4和pH9及高Na+浓度（>300 mmol/L）水相条件下乳液的稳定性欠佳。探讨不同pH和Na+浓度条件对MCC-猪油Pickering乳液乳化稳定性的影响及其原理,为其在功能性预乳化肉制品的加工与应用提供一定参考。     

Stabilization of acidic soy protein-based dispersions and emulsions by soy soluble polysaccharides

Soy soluble polysaccharides (SSPS) are shown to prevent destabilization of soy protein isolate (SPI) dispersions and SPI-based oil-in-water (O/W) emulsions under acidic conditions. Addition of SSPS above a critical concentration (0.25 wt%) increased the stability of 0.50 wt% SPI dispersions against aggregation and phase separation under conditions where SPI would normally precipitate (near its isoelectric point). Though SSPS neutralized SPI surface charge via electrostatic interaction, there was increased stability against aggregation due to steric repulsion. At acidic pH, addition of 1 wt% NaCl electrostatically screened protein–polysaccharide complexation which led to SPI precipitation and sedimentation. However, the order of salt addition had a significant impact on charge screening, with salt added before pH adjustment reducing SPI–SSPS complexation whereas it had less effect when added afterwards. Salt penetration efficacy diminished with decreasing pH. O/W emulsions (5 wt% oil) prepared with 0.50 wt% SPI destabilized at pH 4–5 due to protein aggregation, but addition of ≥0.25 wt% SSPS improved emulsion stability by inhibiting protein–protein interactions thus limiting increases in oil droplet diameter over time. Overall, both dispersion and emulsion stability greatly depended on pH, ionic strength and SSPS concentration. These results demonstrated that SSPS could effectively stabilize acidic SPI dispersions and that SPI–SSPS interactions may be used as a tool to improve the kinetic stability of SPI-based O/W emulsions.     

蛋白种类对大豆皂苷-蛋白W/O/W型乳液稳定性的影响

将大豆皂苷添加至内水相（W1）,大豆蛋白添加至外水相（W2）,以玉米油为油相（O）,两步乳化法制备W/O/W型多重乳液。探究乳液的整体稳定性、粒径特性、电位特性、微观结构、流变学特性、界面张力以及长期稳定性的变化情况。结果表明：随着时间的延长,乳液的稳定性动力指数值呈上升趋势,粒径集中在6 μm附近,大豆分离蛋白乳液的电位绝对值最大（－30.2 mV）,该体系表现出假塑性的剪切稀化行为,大豆分离蛋白乳液的黏度值最大（0.029 Pa?s）;15 d后,所有蛋白乳液都出现了一定的分层现象,大豆分离蛋白乳液的稳定性动力指数最小（21.51）。在1%蛋白质量分数下,大豆分离蛋白制备的W/O/W型乳液稳定性优于大豆11S和7S蛋白。     

Effect of CaCl2 and KCl on Physiochemical Properties of Model Nutritional Beverages Based on Whey Protein Stabilized Oil-in-Water Emulsions

ABSTRACT: Calcium chloride (0 to 10 mM) and potassium chloride (0 to 600 mM) were added into model nutritional beverage emulsions containing 7% (w/w) soybean oil droplets and 0.35% (w/w) whey protein isolate (pH 6.7). The particle size, surface charge, viscosity, and creaming stability of the emulsions then were measured. The surface charge decreased with increasing mineral ion concentration. The particle size, viscosity, and creaming instability of the emulsions increased appreciably above critical CaCl₂ (3 mM) and KCl (200 mM) concentrations because of droplet flocculation. The origin of this effect was attributed to reduction of the electrostatic repulsion between droplets due to electrostatic screening and ion binding. CaCl₂ promoted emulsion instability more efficiently than KCl because Ca²⁺ ions are more effective at reducing electrostatic repulsion than K⁺ ions.     

纳米SiO2改性4 种大分子材料的乳液制备及性质

为提高乳液稳定性,采用纳米SiO2改性明胶（gelatin,GE）、大豆分离蛋白、壳聚糖和阿拉伯胶（gum arabic,GA）制备茶油乳液。以乳化活性、乳化稳定性、离心稳定性、平均粒径、流变特性为考察指标,探究质量分数3.000%的纳米SiO2对4 种大分子材料复合乳液性质的影响,并对乳液的微观结构及油滴分布进行观察。结果表明,纳米SiO2能增强乳液稳定性,其中GE-纳米SiO2复合乳液综合性质最佳。添加纳米SiO2后乳化活性和乳化稳定性显著增加（P＜0.05）,离心稳定性降低68.444%。平均粒径为8.472 μm,乳液粒径最小且分布均匀,表面光滑呈球状。流变表现为典型的弱凝胶特性,稳定性良好。研究结果可为天然高分子和纳米SiO2乳液的制备和应用提供实践基础。     

大豆和油菜籽油体形成的天然乳液的稳定性及胃肠道消化特性

为了解大豆和油菜籽油体所形成的天然乳液的稳定性及其在胃肠道中的消化特性,本研究分析了从大豆和油菜籽中所提取植物油体的基本组成;利用激光粒度分析仪、旋转流变仪和激光共聚焦扫描显微镜对大豆和油菜籽油体形成的天然乳液进行了粒径分析、黏度分析和微观结构观察;此外,考察两种油体天然乳液在环境应力（pH值、离子浓度和热处理）条件下的稳定性和在胃肠道消化过程中蛋白和粒径的变化。结果表明：大豆油体蛋白质量分数显著高于油菜籽油体（P＜0.05）,而大豆油体脂质质量分数显著低于油菜籽油体（P＜0.05）。两种油体所形成天然乳液的粒径都随着油体质量分数的增加而减小,其中大豆油体所形成天然乳液的粒径明显低于油菜籽油体所形成天然乳液。通过激光共聚焦扫描显微镜观察到的两种油体微观结构也表明大豆油体所形成的天然乳液粒径小于油菜籽油体所形成的天然乳液,其中大豆油体天然乳液液滴界面覆盖了大量的油体蛋白。大豆油体乳液的黏度高于油菜籽油体乳液。大豆油体乳液在pH 4.0和NaCl浓度分别为100、200 mmol/L时粒径较大,表现不稳定,而油菜籽油体乳液受NaCl浓度的影响较小。大豆油体乳液在85 ℃处理前15 min比较稳定,而油菜籽油体乳液对温度比较敏感。大豆油体乳液在180 min胃消化过程中,乳液的蛋白在前30 min分解较快,然后逐渐趋于平缓,而油菜籽油体乳液在整个胃消化过程中蛋白逐渐被分解。两种油体乳液经胃消化180 min后粒径都明显大于起始乳液粒径,而大豆油体乳液经小肠消化180 min后,其粒径较胃消化过程中明显减小,而油菜籽油体乳液粒径变化不明显。     

重质碳酸钙稳定的O/W型Pickering乳液及其粒度效应研究

以重质碳酸钙作为颗粒稳定剂制备O/W型Pickering乳液,利用球磨法获得不同尺寸的碳酸钙,研究碳酸钙颗粒粒度、颗粒浓度、油相比例对乳液类型、稳定性、微观形貌及流变学特性的影响。结果表明:球磨后不同粒度的碳酸钙均能稳定Pickering乳液,且该乳液具有一定的储存稳定性,固体颗粒粒径对乳液性质有一定的影响,乳液粒径随固体颗粒粒径的增大而增大;随固体颗粒浓度的增大,乳液的乳析指数、乳液粒径以及乳液黏度均减小,但当固体颗粒浓度达到9g/100 mL以上时,增加颗粒浓度对乳液粒径影响不大;增大油相比例会使乳析指数减小、乳液粒径和黏度增大。     

低钠条件下超声处理对鸡肉肌原纤维蛋白乳液稳定性的影响

低钠条件下肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）作为乳化剂制备的乳液稳定性差,本实验采用高强度超声波（high intensity ultrasound,HIU）（频率20 kHz、功率450 W）对低钠条件下（0.15 mol/L NaCl）MP进行不同时间（0、3、6、9、12 min）处理,测定处理后MP乳液乳化活性指数（emulsifying activity index,EAI）、乳液稳定性指数（emulsion stability index,ESI）、Turbiscan稳定性指数（turbiscan stability index,TSI）和平均粒径等,并进行微观结构观察和流变性分析等,研究低钠条件下超声处理对鸡肉MP乳化特性及其乳液稳定性和流变性能的影响。结果表明：与对照组相比,随着超声处理时间延长,MP的EAI和ESI显著增加（P＜0.05）,MP制备乳液的TSI和粒径随着超声处理时间的延长明显减小,且乳液液滴分布均匀,乳液Zeta-电位的绝对值显著增加（P＜0.05）。乳液的流变学特性分析结果表明超声波明显提高了MP乳液的黏弹性。MP乳液的油-水界面张力分析结果显示超声处理有效增强了MP的移动性,使界面张力迅速降低,同时超声处理显著增加了MP乳液吸附蛋白相对含量（P＜0.05）,这表明超声处理MP有助于稳定乳液。通过冷场扫描电子显微镜观察进一步证实了超声处理12 min MP制备的乳液液滴体积最小。综上,超声波能够有效提高低钠条件下MP的乳液稳定性,本实验可为超声处理在减盐乳化型肉制品中的应用提供理论参考。     

声流效应对大豆分离蛋白超声乳化效果研究

目的 研究不同超声功率（0、28、47、69、88、109 W）作用下声流效应对大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)乳化效果的影响。方法 将声流效应形成机制与有限元方法相结合,对声场内的声流现象进行仿真计算,获取不同超声功率下的声流速度场分布,探究超声空化场分布特性。通过大豆分离蛋白超声乳化实验,对不同功率条件下声流效应产生的空化作用效果进行验证,利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计、旋转流变仪测量大豆分离蛋白乳化液的粒径、乳化活性、乳化稳定性、表观粘度。结果 增大超声功率可使沿反应器轴向区域相同位置处声流速度值增大,声流效应增强,显著提高(P<0.05)超声空化空间分布范围。声流作用下,对大豆分离蛋白乳化液进行超声处理可显著降低(P<0.05)乳化液平均粒径和粒径分布,提高(P<0.05)乳化活性、乳化稳定性和表观粘度。超声功率为88 W时,乳化效果最佳。结论 超声功率为88 W所产生的声流效应对大豆分离蛋白乳化液的乳化效果影响最为显著,研究成果可为超声乳化的优化研究提供可行的方法。     

抗坏血酸对大豆蛋白乳液抗氧化稳定性的研究

本试验通过研究抗坏血酸对大豆蛋白乳液体系中油脂的抗氧化作用,明确抗坏血酸作为天然抗氧化剂在乳化体系中的抗氧化机理。本研究采用溶解氧(DO)和顶空氧气消耗法测定大豆蛋白乳液体系在pH 3.0的环境下抗坏血酸对乳液体系氧消耗的影响;验证不同过渡金属Fe~(2+)、Cu~+对抗坏血酸在乳液中清除自由基能力、降解速率、乳液粒径变化和对大豆蛋白乳液氧化稳定性影响。研究表明:通过激光粒度仪分析乳液在储存期间的粒径变化趋势相同,含有抗坏血酸的乳液与对照组没有明显区别,加入金属离子的乳液粒径偏大;15 mmol/L抗坏血酸能够几乎完全消耗乳液体系中溶氧量;抗坏血酸能够在过渡金属Fe~(2+)和Cu~+发生促氧化时通过转移电子和清除体系中的自由基起到抗氧化作用;与对照组相比,Fe~(2+)和Cu~+可加速抗坏血酸降解和氧的消耗,但并没有引起乳液氢过氧化物和己醛含量的快速增加。说明抗坏血酸在大豆蛋白乳液体系中可通过清除自由基和加速乳液体系中氧消耗的多种机制稳定乳液。