乳清分离蛋白-果胶复合物在Pickering乳液制备中的应用

2021-04-22 06:25葛慧娟肖军霞黄国清
中国食品学报 2021年3期
关键词:含油量油量香精

葛慧娟,肖军霞,黄国清

(青岛农业大学食品科学与工程学院 山东青岛266109)

乳液是食品工业的重要组成部分,不仅给予产品顺滑的口感,还使脂溶性成分在食品中均匀分散,功能性成分靶向传输。具有表面活性的乳化剂是制备乳液的关键,目前食品工业用乳化剂多为化学合成的小分子物质,这使人们对乳液的安全性产生担忧[1]。开发乳化能力强,安全性高的新型乳化剂成为食品工业的一个热点。

Pickering 乳液是以超细固体粒子为乳化剂制备的一种新型乳液。与基于传统表面活性剂的乳液相比,Pickering 乳液具有诸多优点。首先,Pickering 乳液所需固体颗粒的浓度远远低于传统乳液所需表面活性剂的浓度,可降低乳化剂的用量;其次,部分固体颗粒具有pH 值或温度响应性,以其制备的Pickering 乳液也有相应性能,可用于活性成分靶向传输体系的构建;再其次,由于固体颗粒不可逆地吸附在油水界面,因此Pickering 乳液具有极好的稳定性[2]。由于这些显著的优点,Pickering 乳液引起各领域学者的关注。无机粒子,如二氧化硅等是最常见的Pickering 乳化剂,然而,这些无机物无法满足人们日益增长的对食品安全的要求,使Pickering 乳液在食品领域的应用受到限制。近年来,有大量基于天然大分子的食品级颗粒或复合物,如变性淀粉纳米颗粒[3]、几丁质纳米晶体[4]、壳聚糖颗粒[5]、脂肪颗粒[6]、纤维素纳米晶体[7]、玉米醇溶蛋白[8]等,被证实具有稳定乳液的能力,这为Pickering 乳液在食品工业中的应用扫清了障碍。

当两种带相反电荷的聚电解质在溶液中共存时会发生静电相互作用并发生相分离形成富含溶剂的溶剂相和富含复合物的复凝聚相,该过程称为复凝聚反应[9]。复凝聚反应在食品领域被广泛用于活性物质的包埋,脂肪类似物的开发等[10]。由于蛋白质-多糖复合物的安全性高,制备工艺简单可控,且大小在纳米级别并具有合适的表面亲/疏水性,因此在食品级Pickering 乳液的制备中具有极大的应用潜力,被认为是最具潜力的一类Pickering 乳液乳化剂[11]。然而,目前仅有少量蛋白质-多糖复合物,如通过复凝聚反应制备的卵转铁蛋白-阿拉伯胶纳米颗粒[12],被用于制备Pickering 乳液,因此还需更多的证据来验证这类复合物在新型乳液开发中的应用。

乳清分离蛋白是从牛奶中提取的一种两性电解质,因具有良好的乳化性、胶凝性,同时对O/W型乳液有较好的稳定作用而在食品加工中被广泛用作乳化剂。果胶是植物细胞壁主要成分之一,是一种天然阴离子多糖,在食品工业中具有广泛用途。Chen 等[13]对这两种食品级聚电解质间的相互作用进行了研究,而未见所得复合物在Pickering乳液制备中的应用。

本文采用复凝聚法制备乳清分离蛋白-果胶复合物,以甜橙油香精为模式油相,制备不同载油量的香精乳液,研究所得乳液对冷冻、冷藏、冻融循环、pH 值、盐离子、加热及离心等条件的稳定性,为推动蛋白质-多糖静电复合物在Pickering乳液制备中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

乳清分离蛋白(BR),上海源叶生物科技有限公司;高甲氧基果胶(AR),上海郁溪生物科技有限公司;甜橙油食用香精,深圳波顿香精有限公司;盐酸(AR)、氢氧化钠(AR)、氯化钠(AR),莱阳市康德化工有限公司;叠氮化钠(AR),国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验仪器与设备

UV-2000 分光光度计,上海尤尼科仪器有限公司;SPS401F 电子分析天平,赛多利斯科学仪器有限公司;Delta320 pH 计,梅特勒-托利多国际股份有限公司;双目生物显微镜,上海尼康仪器有限公司;MCR102 动态流变仪,奥地利安东帕有限公司;HJ-3 数显恒温磁力搅拌器,上海双捷仪器厂;高速分散机,德国IKA 集团;电热恒温水浴锅,龙口市先科仪器有限公司;低速大容量离心机,上海安亭仪器设备厂。

1.3 试验方法

1.3.1 pH 值对乳清分离蛋白-果胶复合物形成的影响研究 取质量分数1%的乳清分离蛋白溶液和质量分数2%的果胶溶液各7 份,等体积混合,用0.1 mol/L HCl 或NaOH 溶液分别调节pH 值至1.5,2.5,3.5,4.5,5.5,6.5 和7.5,用恒温磁力搅拌器在20 ℃下2 000 r/min 搅拌10 min,立即取出,于波长600 nm 处测定吸光值。

1.3.2 香精乳液的制备 取1%的乳清分离蛋白溶液和2%的果胶溶液各3 份,每份15 mL,等体积混合,用1 mol/L HCl 或NaOH 溶液调节pH 值至3.5,在200 r/min 磁力搅拌下反应30 min,同时向体系中加入4 滴0.02%叠氮化钠溶液防止细菌生长。待复合物形成后,用高速分散机3 000 r/min的速度分散,同时分别加入香精3.4,12.9,30.0 mL。香精添加完成后,继续分散10 min,静置得到载油量分别为10%,30%,50%的香精Pickering 乳液。

1.4 流变分析

采用动态流变仪测定最适pH 值条件下得到的乳清分离蛋白-果胶复合物及3 个不同含油量的香精乳液的黏弹性。采用直径为40 mm 的平板,间距1.0 mm,频率扫描范围0.1~60 Hz,应力为1.0%,测定温度25 ℃。乳清分离蛋白-果胶复合物的制备pH 值为3.5,其它条件与1.3.1 节相同。待复合物形成后,3 000 r/min 离心10 min,收集沉淀,用于流变分析。

1.5 香精乳液的稳定性研究

1.5.1 冷藏稳定性 取香精乳液10 mL 置刻度离心管中,加盖密封,保持直立状态置4 ℃冰箱中冷藏。每隔1 周观察并记录乳液表面出油及分层情况,拍照,并在光学显微镜下观察乳滴状态。

1.5.2 冷冻稳定性 取香精乳液10 mL 置刻度离心管中,加盖密封,保持直立状态置-20 ℃冰箱中冷冻保存。每隔1 周观察并记录乳液表面出油及分层情况,拍照,并在光学显微镜下观察乳滴状态。

1.5.3 冻融循环稳定性 取香精乳液10 mL 置刻度离心管中,加盖密封,保持直立状态置-20 ℃冰箱中冷冻保存12 h。随后取出,于30 ℃水浴加热30 min 解冻,以此作为一个循环,观察出油情况,拍照。若稳定性良好,则重复循环,直至有油析出。每个循环结束后在光学显微镜下观察乳滴状态。

1.5.4 pH 值稳定性 取香精乳液3 份,每份5 mL 于刻度离心管中,分别加入5 mL pH 3.0,7.0和9.0 的HCl 或NaOH 溶液,搅拌混匀,加盖密封,室温储存。每隔1 周观察记录乳液表面出油及分层情况,拍照,并在光学显微镜下观察乳滴状态。

1.5.5 盐离子稳定性 取香精乳液4 份,每份5 mL 于刻度离心管中,分别加入5 mL 浓度为0,50,150,250 mmol/L 的NaCl 溶液中,搅拌混匀,加盖密封,室温下储存。每隔1 周观察并记录乳液表面出油及分层情况,拍照,并在光学显微镜下观察乳滴状态。

1.5.6 热稳定性 取香精乳液3 份,每份10 mL于试管中,加盖密封,将试管分别置于30,60,90℃水浴锅中加热,12 h 后观察并记录乳液表面出油及分层情况,拍照。

1.5.7 离心稳定性 取香精乳液40 mL 于离心管中,以4 000 r/min 转速离心60 min,取出,观察并记录乳液表面出油及分层情况,拍照。

1.5.8 常温储存稳定性 取3 种香精乳液各5 mL 装入小瓶中,于室温静置,每隔2 周观察并记录乳液外观分层及表面出油量情况,拍照。

2 结果与分析

2.1 pH 值对乳清分离蛋白-果胶复合物形成的影响

在Pickering 乳液制备中,作为乳化剂的纳米颗粒的浓度和性质至关重要。pH 值影响聚电解质的荷电状态,对复凝聚反应及乳清分离蛋白-果胶复合物的形成及性质有重要影响。pH 值对这两种聚电解质相互作用的影响见图1。

图1 pH 对乳清分离蛋白-果胶复合物形成的影响Fig.1 Effect of pH on the formation of whey protein isolate-pectin complex

由图1可知,当pH 1.5 时,溶液的A600nm值很低;当pH 2.5 及以上时,OD600nm急剧上升,且在pH 3.5 时达到最大值,表明此时溶液中乳清分离蛋白、果胶携带等量的相反电荷,复凝聚反应最为剧烈[14]。当pH 4.5 时,光密度值略有降低,这可能是由于该pH 值接近乳清分离蛋白的等电点(pH 4.7)[15],乳清分离蛋白部分沉淀所致;随着体系pH值的进一步升高,OD600nm值整体呈下降趋势,然而,在pH 6.5 时有所增加。这可能是由于乳清分离蛋白在该pH 值整体带负电荷,其中的部分官能团如-NH2仍带正电荷,可与果胶发生复凝聚反应,导致OD600值增加。由于高纳米颗粒浓度有利于获得粒径更小、稳定性更强的Pickering 乳液[16],因此本文选择在pH 3.5 条件下制备的乳清分离蛋白-果胶复合物来制备香精乳液。

2.2 黏弹性分析

在最适pH 值下制备的乳清分离蛋白-果胶复合物及用其制备的3 种不同含油量的Pickering乳液的黏弹性测定结果见图2。

图2 乳清分离蛋白-果胶复合物(a)及含油量分别为10%(b)、30%(c)和50%(d)的香精乳液的黏弹性Fig.2 Viscoelasticity profiles of the whey protein isolate-pectin complex and fragrance emulsions containing 10%(b),30% (c),and 50% (d)oil

由图2a 可知,在pH 3.5 条件下制备的复合物的储能模量在整个频率范围均高于损失模量,表明这两种聚电解质间发生相互作用形成具有较好弹性的复合物,这种致密的结构有利于吸附在油水界面形成Pickering 乳液。由图2b~d 可知,香精Pickering 乳液的黏弹性与其含油量密切相关,当含油量为10%(图2b)和30%(图2c)时,乳液的损失模量远大于储能模量,表明乳液具有良好的流动性,主要表现出液体的黏性特征;当含油量增至50%(图2d)时,乳液的储能模量迅速增加且远大于损失模量,表明乳液转变成凝胶状态。在由大豆11S 球蛋白稳定的β-胡萝卜素Pickering 乳液中也观察到类似的现象[17]。图2表明,可通过控制含油量来控制香精乳液的状态。

2.3 香精乳液稳定性

乳液的稳定性是衡量其质量的一个重要指标,O/W 乳液的稳定性受pH 值、温度、离子强度等外界因素的影响[18]。本文主要对3 个香精含量,即10%,30%,50%乳液的稳定性进行研究。

2.3.1 冷藏稳定性 冷藏对香精乳液稳定性的影响见图3和图4。

由图3可知,所有体系中均未出现明显的油层,表明成功制备了Pickering 乳液。不同含油量的乳液均为均一体系,而非所有的Pickering 乳液均如此。比如β-伴大豆球蛋白[19]和卵转铁蛋白-阿拉伯胶复合物[12]稳定的Pickering 乳液在含油量为60%及以下时不均一,均分为乳液相和水相。乳清分离蛋白-果胶复合物稳定乳液的这一特性有利于其在食品工业中的应用。

由图3a~d 可知,在为期4 周的贮藏过程中,3种乳液外观均未发生明显的析乳、析油等现象。当冷藏1 周和2 周时(图3a~b),3 种香精乳液表面均未出现析油现象。当贮藏时间延长至第3 周(图3c)和第4 周(图3d)时,3 种香精乳液表面出现少量油滴,油层高度均不超过1 mm。

图3 冷藏1 周(a)、2 周(b)、3 周(c)、4 周(d),对不同载油量香精乳液外观形态的影响Fig.3 Effect of cold storage for 1 week (a),2 week (b),3 week (c),and 4 week (d)on the appearance of flavor emulsions of different oil fractions

图4 冷藏对不同载油量香精乳液显微形态的影响Fig.4 Effect of cold storage on the microscopic morphology of the fragrance emulsions

图4反映冷藏1 周和4 周时乳滴的形态,可以看出,贮藏1 周时乳滴分布较为均匀,无明显的聚集现象,且随含油量的升高,乳滴粒径变小。当贮藏时间延至4 周时,含油量为10%和30%的两种香精乳液粒径明显增加,而含油量为50%的乳液粒径分布无明显变化,表现出良好的稳定性,这与图3观察结果一致。

2.3.2 冷冻稳定性 冷冻对香精乳液稳定性的影响见图5和图6。

由图5可知,冷冻1 周时3 种乳液均出现不同程度的絮状。冷冻2 周时发生析油现象,10%和30%香精乳液表面分别析油3 mm 和2 mm,而50%乳液表面仅有细小油花。随着贮存时间的延长,乳液表面析油量不断增加,冷冻4 周后10%和30%香精乳液表面析油分别达到4 mm 和3 mm,且两种乳液均出现严重絮状,这可能是由于乳液形成的界面层较薄,液滴间产生絮凝或聚结并最终导致油滴析出;而50%乳液未出现明显分层,表面析油不足1 mm,乳液稳定,这说明载油量为50%时香精乳液冷冻稳定性最好。

图6反映冷冻1 周和4 周时香精乳液的显微形态。可以看出,当冷冻1 周时,两种低载油量乳液的粒径分布不均一,而50%乳液无明显的聚集现象。冷冻4 周时,10%和30%乳液的粒径均明显增大,50%乳液的粒径也有所增加,其粒径分布仍较均一。这表明由乳清分离蛋白-果胶稳定的香精乳液的冷冻稳定性较差,高载油量有利于其冷冻稳定性。由图2可知,当载油量为50%时乳液主要表现为弹性特征,该致密结构可限制乳滴的流动性,有利于乳液的稳定性。

2.3.3 冻融循环稳定性 冻融循环对香精乳液稳定性的影响见图7和图8所示。

由图7可知,冻融循环3 次时10%香精乳液析油高度约1 mm,30%和50%乳液不析油。随着循环次数的增加,30%和50%乳液也出现轻微析油现象,油层均不足1 mm。冻融循环5 次后10%乳液析油近3 mm 且乳液出现不明显的分层现象,表明乳液在冻融处理过程中油滴间发生聚集。30%和50%乳液析油均小于1 mm 且未分层。

由图8可看出,冻融循环1 次时视野中的乳滴分布仍较均匀,且随着含油量的增加,乳滴粒径降低。冻融次数5 次时10%和30%乳液的粒径明显增加,表明乳滴发生聚集,而50%乳液的粒径和分布无明显变化,表现出良好的稳定性。

图5 冷冻1 周(a)、2 周(b)、3 周(c)、4 周(d)对不同载油量香精乳液外观形态的影响Fig.5 Effect of freezing for 1 week (a),2 week (b),3 week (c),and 4 week (d)on the appearance of flavor emulsions of different oil fractions

图6 冷冻对不同载油量香精乳液显微形态的影响Fig.6 Effect of freezing on the microscopic morphology of the fragrance emulsions

Pickering 乳液的冻融稳定性通常较差,例如热处理大豆分离蛋白颗粒稳定的Pickering 乳液经过多次冻融后出现明显的析乳现象[20]。由图7和图8可看出,由乳清分离蛋白-果胶复合物稳定的Pickering 乳液的冻融稳定性与含油量有关,含油量越高,稳定性越好。

2.3.4 pH 稳定性 由于pH 值对聚电解质复合物的形成具有重要影响,因此本文研究3 个含油量乳液在不同pH 值溶液中的稳定性。由图9可看出,香精乳液在不同pH 值水溶液中的分散性与其含油量密切相关。当含油量为10%时能较好地分散于3 个pH 的水溶液中且在贮藏过程中较为稳定,这种良好的分散性非常有利于其在饮料等产品中的应用以及利用喷雾干燥技术获得粉末香精[21]。当含油量增加至30%和50%时乳液的分散性明显变差,长期贮藏过程中出现明显的析乳现象。这可能是由于随着含油量的增加,乳滴的密度显著降低,导致其上浮。

图7 冻融循环1 次(a)、2 次(b)、3 次(c)、4 次(d)、5 次(e)对不同载油量香精乳液外观形态的影响Fig.7 Effect of freeze-thaw cycle for 1 time (a),2 times (b),3 times (c),4 times (d)and 5 times (e)on the appearance of the flavor emulsions of different oil fractions

图8 冻融循环对不同载油量香精乳液显微形态的影响Fig.8 Effect of freeze-thaw cycle on the microscopic morphology of the flavor emulsions

10%香精乳液贮藏3 周时开始出现析油现象,3 个pH 条件下表面油层高度均达1 mm,然而再延长贮藏时间并无更多的油滴析出。30%香精乳液贮藏第2 周时乳液表面开始析油,在pH 3条件下析油1 mm 且乳液出现明显絮状;pH 7 条件下析油高度1 mm,分层明显,无絮状物;pH 9条件下析油达到2 mm。贮藏时间4 周时析油量不再明显变化。50%香精乳液贮藏第2 周时,3 个pH值条件下均出现1 mm 左右的油层,随后不再增加。

由图10可看出,乳滴的形态与溶液的pH 值及含油量均有重要关系。在pH 3.0 溶液中,10%和30%乳液均表现出良好的稳定性,未观察到明显的乳滴聚集现象,而50%乳液中乳滴的形态变得不规则,表明发生聚集。在pH 7.0 溶液中,10%乳液无明显的乳滴,30%乳液中出现大的乳滴,而50%乳液中的乳滴分布均匀,表现出良好的稳定性。当溶液pH 值增到9 时,10%乳液中出现大的油滴,30%乳液中无明显的乳滴形态,而50%乳液仍保持规则的形态,而粒径与pH 7 时有所增加。

乳液分离蛋白-果胶复合物稳定的香精Pickering 乳液在不同pH 值溶液中的分散性和稳定性与介质的pH 值和含油量密切相关,且这两个因素相互制约。在实际应用时需根据应用场景选择合适的载油量。

2.3.5 盐离子稳定性 盐离子会屏蔽聚电解质之间的相互作用[22],也可能影响聚电解质复合物稳定的Pickering 乳液。盐离子浓度对不同载油量香精乳液外观形态的影响见图11。

图10 pH 对香精乳液显微形态的影响Fig.10 Effect of pH on the microscopic morphology of the flavor emulsions with different oil fractions

由图11可看出,香精乳液在不同浓度NaCl溶液中的分散性与其含油量密切相关,其中,10%的乳液能够较好地分散于各NaCl 溶液中,在贮藏过程中未出现明显的分层。这与在图9中观察到的结果一致。3 种香精乳液静置2 周后才开始出现析油现象,且在4 种不同浓度NaCl 溶液中的析油高度均相同,根据含油量由高到底,析油高度分别为1.0,1.5 mm 和2.0 mm。随着贮藏时间的延长,析油高度不再显著变化。不同载油量香精乳液在不同浓度NaCl 溶液中的析油高度没有差别,且与不含NaCl 介质的析油高度相同,可以认为Na-Cl 对乳清分离蛋白-果胶复合物稳定的香精Pickering 乳液的稳定性没有显著影响。

由图12可以看出,随着NaCl 浓度的增加,相同含油量乳液的乳滴均保持较为规则的形态,而随着NaCl 浓度的增加,乳滴粒径稍有增加,这一结果与图11的外观观察结果基本一致。离子强度是影响聚电解质复合物稳定性的关键因素,绝大多数复合物在高离子强度下均发生解离[23]。然而,图11和图12表明,NaCl 浓度对乳清分离蛋白-果胶复合物稳定的香精Pickering 乳液的稳定性无明显影响。这可能是由于复合物以不可逆的方式结合到油/水界面后,被削弱的静电相互作用不足以使复合物从界面上脱落下来。这表明香精乳液对NaCl 的高稳定性有利于乳液在高盐食品中的应用。

图11 盐离子对不同载油量香精乳液外观形态的影响Fig.11 Effect of salt ions on appearance of different oil-containing flavor emulsions

2.3.6 热稳定性 香精乳液在加热条件下的稳定性如图13所示。可以看出,加热对香精乳液的稳定性有重要影响,且该影响与含油量及加热稳定密切相关。当载油量为10%时,在30,60 ℃和90℃加热12 h 后均未出现明显的分散及析油现象。当载油量为30%时,30 ℃加热后出现析乳现象,没有油相析出;当温度升至60 ℃和90 ℃时,乳液变得稳定,未观察到析乳及析油现象。当载油量为50%时,3 个温度下均发生明显的析油现象,且随着加热温度的升高,油层高度降低,析油现象减弱。

图12 盐离子对香精乳液显微形态的影响Fig.12 Effect of salt ion on the microscopic morphology of fragrance emulsion

图13 在30 ℃(a)、60 ℃(b)和90 ℃(c)加热12 h对不同载油量香精乳液外观形态的影响Fig.13 Effect of heating 12 h at 30°C (a),60°C (b)and 90°C (c)on the appearance of flavor emulsion with different oil loading

根据Pickering 乳液的理论,固体粒子以非可逆的方式结合在油水界面,需要极高的能量才能使其从界面上脱落而破乳[11]。当含油量为10%时,由于含油量相对较低,乳滴表面覆盖的乳清分离蛋白-果胶复合物厚度最大,因此需要最高的能量才能使其脱落,本文选择的3 个温度均不能导致该结果。另外,在60 ℃和90 ℃长时间热处理后,乳清分离蛋白变性形成蛋白颗粒,而蛋白颗粒被证实具有很强的稳定乳液的能力[20],因此这两个因素导致10%香精乳液具有较好的热稳定性。对于30%的香精乳液,乳滴表面的复合物层厚度相对较低,当热处理温度30 ℃时部分复合物从乳滴表面脱落,这可以从图13a 中下层水相较为混浊的现象证实;当热处理温度为60 ℃和90 ℃时,乳清分离蛋白部分变性,产生的颗粒也参与乳液的形成,导致乳液的稳定性反而提高。而对于50%的香精乳液,其含油量最高,乳滴周围的复合物层厚度最小,30 ℃加热即可使其从乳滴表面脱落,这从试管底部的白色沉淀可看出;随着加热温度的升高,乳清分离蛋白变性程度加大,乳化能力增强,油层高度有所减少;当热处理温度为90 ℃时,乳清分离蛋白变性程度进一步增大,变性乳清蛋白颗粒的乳化能力增强,使析出的油层减少,且试管底部不再出现沉淀。总之,乳清分离蛋白-果胶复合物稳定的Pickering 乳的热稳定性可通过含油量来控制。由于热处理对香精乳液外观的影响非常明显,因此本试验中未观察乳滴的形成过程。

2.3.7 离心稳定性 离心处理对香精乳液稳定性的影响见图15。

由图14可知,离心后3 种香精乳液均出现较为严重的析乳现象,然而,随着载油量的增加,析乳现象有所减弱。另外,两种低含油量乳液出现严重的析油现象,而50%香精乳液出现明显油滴。这可能是因在离心力的作用下,乳滴间相互挤压而导致乳滴间多余的水分被排出;同时挤压还导致乳滴变形、聚集并最终使油滴析出。当含油量为50%时,由于乳滴呈凝胶状(图2),相对运动受阻,使乳滴相互接触的机会变少,因此离心稳定性提高,仅有少量水析出。由小麦醇溶蛋白颗粒[24]和玉米醇溶蛋白-壳聚糖复合物颗粒[25]制备的Pickering 乳液中在离心过程中也出现稳定性欠佳的问题,而后者未出现析油现象。这表明不同复合物制备的Pickering 乳液具有不同的离心稳定性,对于乳清分离蛋白-果胶复合物稳定的乳液而言,可通过控制含油量来获得所需的离心稳定性。

图14 离心对香精乳液稳定性的影响Fig.14 Effect of centrifugation on the appearance of the flavor emulsions with different oil fractions

2.3.8 常温贮藏稳定性 由图15可知,3 个载油量的香精乳液的常温贮藏稳定性均非常好。常温静置4 周后,3 个载油量的香精乳液均未出现分层和析油现象,表明这3 种乳液均具有良好的贮藏稳定性。

图15 不同载油量香精乳液在室温下静置24h(a)、2 周(b)和4 周(c)后的外观形态Fig.15 Effect of standing at room temperature for 24 h (a),2 weeks (b),and 4 weeks (c)on the appearance of the flavor emulsions with different oil fractions

3 结论

本文就根据静电相互作用制备的乳清分离蛋白-果胶复合物,在Pickering 乳液制备中的应用进行了研究。当两者质量比为1∶1 时,发生复凝聚反应的最适pH 值为3.5。以此pH 值条件下制备的复合物为乳化剂,以甜橙油香精为模式油相,制备了含油量分别为10%,30%和50%的香精乳液。3 种香精乳液均为均一体系且10%和30%的乳液为流动性较好的液体,而50%乳液则呈胶状;10%香精乳液在不同pH 值和NaCl 溶液中均具有较好的分散性,而其它两种乳液的分散性较差,在贮藏过程中易出现析乳现象。这3 种乳液在常温条件下均具有良好的稳定性,而其它方面的稳定性与含油量密切相关。随着含油量的增加,乳液的冷藏稳定性、冷冻稳定性、冻融稳定性、pH 值稳定性和离心稳定性均增强,而热稳定性降低。NaCl 浓度对3 种乳液的稳定性无明显影响。上述说明乳清分离蛋白-果胶复合物在开发具有良好分散性和稳定性的食品级Pickering 乳液时具有广阔的应用前景。本研究结果为食品级蛋白质-多糖复合物在Pickering 乳液制备以及乳液在食品工业中的应用提供了参考。

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