椰奶富含蛋白質(zhì)和油脂,容易受到微生物污染,在加工過(guò)程中需要進(jìn)行殺菌處理。椰奶的傳統殺菌方法是熱殺菌,如巴氏殺菌和高溫瞬時(shí)殺菌。在熱加工中,食物結構和質(zhì)地會(huì )不同程度被破壞。此外,熱殺菌過(guò)程會(huì )導致大量蛋白質(zhì)降解,從而影響椰奶的乳液系統,包括液滴聚集和分層。在椰奶中,椰子蛋白作為天然乳化劑,粘附在椰子油表面,形成油在水(O/W)乳液。椰子球蛋白(CG)是椰子中的主要蛋白質(zhì)(占60-75%),具有良好的乳化性能,對椰奶的穩定性起著(zhù)重要作用。
大氣壓冷等離子體技術(shù)(ACP)作為一種新型的非熱殺菌技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是低溫操作,處理時(shí)間短,殺菌效果好,對食品質(zhì)量影響最小。然而,在A(yíng)CP處理期間,多種活性物質(zhì)也會(huì )受到影響,如蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和多糖。這些變化會(huì )影響食品的穩定性、結構、質(zhì)地和感官性能,從而影響食品的質(zhì)量。然而,ACP在食品中應用的最大挑戰是如何精確定義操作條件,以實(shí)現微生物的有效滅活,同時(shí)將對食品質(zhì)量的影響降至zui低。因此,迫切需要研究不同ACP處理條件下食品成分和結構的變化,以促進(jìn)ACP在食品中的大規模應用。
本研究選擇椰漿穩定性的重要成分椰子球蛋白(CG),探討ACP處理對CG乳化性能的影響。同時(shí)為減少其他外源乳化劑的添加以及使用ACP處理來(lái)保持椰奶的質(zhì)量和穩定性提供理論基礎和實(shí)踐指導。
1. 材料和方法
1.1. ACP處理CG的制備
將CG溶解在磷酸鹽緩沖生理鹽水(PBS, 10 mmol/L, pH 6.8)中,并調節至終濃度為655mg/mL。將制備好的CG溶液(20 mL)用ACP機進(jìn)行處理。處理功率分別為50 kV、60 kV、70 kV,處理時(shí)間分別為0(對照)、30、60、90s。CG溶液在4℃保存12h,直到后續分析。
1.2 CG乳液的制備
在CG溶液(45ml, 5mg / mL)中加入5ml大豆油后,將得到的混合物置于Ultra-Turrax中,以10,000 rpm的轉速處理1min。隨后,使用NanoGenizer30k微射流均質(zhì)機在12,000 psi的壓力下對混合物進(jìn)行進(jìn)一步均質(zhì),并循環(huán)一次。
1.3 乳液的離心穩定性
通過(guò)光學(xué)分析離心機LUMiSizer進(jìn)一步評估了乳液的穩定行為。測量?jì)x器參數設置如下:溫度,25℃;轉速:4000rpm;時(shí)間間隔,10s;實(shí)驗總時(shí)間為50 min。
2. ACP處理對CG乳液穩定性的影響
圖1 在50,60和70kV的常壓冷等離子體處理0,30,60和90秒后,椰子球蛋白穩定的乳液的頭骨鋼鋁圖譜(a),不穩定性指數(b)和透光率(c)隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖。
使用LUMiSizer穩定性分析儀評估不同ACP處理條件下獲得的CG乳液的穩定性。如圖1a所示,底部綠線(xiàn)表示樣品的第一條譜線(xiàn),反映了樣品的初始狀態(tài);頂部紅線(xiàn)表示最后一條譜線(xiàn),用于表征測試結束時(shí)樣品的狀態(tài)。在離心過(guò)程中隨著(zhù)時(shí)間的推移,較輕的油滴逐漸向樣品界面處遷移,樣品底部顆粒減少,導致透光率升高。管中樣品的透光率變化越小,乳液越穩定。由此可知,經(jīng)ACP處理后60kV 60s和60kV 90s的CG乳液zui穩定。圖1b和c顯示了樣品的不穩定性指數和積分透射率隨時(shí)間的變化。觀(guān)察到不穩定性指數和積分透射率均隨時(shí)間增加而增大,表明乳液變得越來(lái)越不穩定。與對照組相比,ACP處理后的CG乳液不穩定性指數和積分透射率都不同程度降低,特別是60 kV 60 s和60 kV 90 s。這進(jìn)一步說(shuō)明適度改性可以提高CG乳液的穩定性。
3. 結論
使用LUMiSizer對CG浮液的分散穩定性進(jìn)行了評估。結果表明,ACP處理對乳化性能的影響高度依賴(lài)于處理條件(處理時(shí)間和電壓)。在適度的ACP處理(60kV 60s和60kV 90s)后,CG乳液顯示出更好的穩定性。然而,改性不足和改性過(guò)度后CG分子的乳化性能與未處理的樣品相似。
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