结冷胶对酸性乳饮料中酪蛋白—稳定剂微观结构的影响及应用研究

论文摘要

本文应用激光共聚焦显微镜（CSLM）研究了结冷胶的微观结构,结冷胶对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂的微观结构的影响;将结冷胶应用到果粒酸性乳饮料中,研究了结冷胶对乳饮料悬浮性、稳定性的影响;利用zeta电位测定法研究了稳定剂（羧甲基纤维素钠,Sodiumcarboxymethyl cellulose,简写为CMC;水溶性大豆多糖,soybeansoluble polysaccharides,简写为SSPS和高酯果胶,high methoxypectin,简写为HMP）对酸性乳饮料的影响,以及结冷胶对乳体系zeta电位、平均粒径的影响,得出以下结论:利用FITC荧光标记和CSLM对结冷胶的研究表明:含10mMCaCl2,0.006-0.01%的低酰基结冷胶体系呈现弱凝胶网络结构,而高酰基结冷胶不能形成类似的网络结构;Ca2+、K+对结冷胶的微观结构影响类似,但是要达到最大的网络密集度,所需的K+浓度是Ca2+的25倍;加酸改变pH值会对结冷胶的微观结构产生影响。以CMC、SSPS为稳定剂的酸性乳饮料中酪蛋白微粒分布均匀,平均粒径小于以HMP为稳定剂的酪蛋白微粒,可见CMC、SSPS的稳定效果优于HMP;加入酸性乳饮料中的CMC等阴离子多糖类稳定剂通过吸附在酪蛋白表面,形成带负电的酪蛋白-稳定剂复合物,由此产生静电排斥作用而稳定乳体系;在酸性乳体系中单独使用结冷胶则不具有稳定剂CMC,SSPS稳定酪蛋白类似的作用,酸乳体系要稳定必须加入CMC类的稳定剂;而在乳饮料中继续加入结冷胶,会引起酪蛋白微粒聚集,并将酪蛋白微粒包裹在结冷胶形成的网络中,从而引起乳体系的不稳定。结冷胶添加工艺会对酪蛋白-稳定剂微观结构产生影响,从而影响乳体系的稳定性,按照结冷胶的添加次序设计了5种不同的加工工艺,结果表明在调酸前加入结冷胶的工艺4引起乳体系不稳定;贮藏会对酪蛋白-稳定剂微观结构产生影响,并引起乳体系不稳定;结冷胶质量分数会对乳饮料的稳定性产生影响,质量分数越大体系越不稳定。对结冷胶在乳饮料中的应用研究表明:工艺3和工艺5制得的乳饮料悬浮稳定性较好;可通过添加结冷胶来提高酸性乳饮料中果粒的悬浮性,但必须加入稳定剂来保护酪蛋白,防止其聚集沉淀;随结冷胶添加量的增加,乳饮料的黏度、沉淀率、悬浮性会相应提高,添加0.02-0.03%的结冷胶就足够使果粒悬浮,加入过量会影响乳体系的稳定性。乳酸钙、碳酸钙和氯化钾会对酸乳饮料的稳定性产生不同影响。添加少量的钙盐可提高果粒的悬浮性,碳酸钙所获得的悬浮效果没有乳酸钙好,添加0.02%-0.04%的钙盐可以满足果粒的悬浮要求。添加氯化钾所获得的悬浮效果与乳酸钙接近,但所需的浓度约是钙盐的10倍。利用zeta电位测定法对乳饮料的研究表明:随稳定剂加入量的增加,zeta电位的绝对值随之增加,表明乳饮料稳定性增加,且稳定剂SSPS、CMC的稳定性效果优于HMP。杀菌处理会引起zeta电位的降低,这表明杀菌可降低乳体系的稳定性。结冷胶添加工艺、结冷胶质量分数和高低酰基结冷胶比例会对乳体系zeta电位、平均粒径产生影响。工艺3和工艺4制得的乳饮料的zeta电位的绝对值、平均粒径比工艺1有小量的增大,可见少量结冷胶吸附在酪蛋白微粒表面增加了酪蛋白微粒的带电量。添加结冷胶的乳饮料经杀菌处理会引起乳体系zeta电位的绝对值增加。通过测平均粒径能反应出结冷胶对乳饮料稳定性的影响,但却不能通过测zeta电位表征结冷胶对乳饮料稳定性的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 结冷胶的结构及凝胶特性
• 1.1.1 结冷胶的分子组成及存在形式
• 1.1.2 结冷胶的类型及特点
• 1.1.3 结冷胶凝胶理论
• 1.1.4 温度对凝胶的影响
• 1.2 影响乳饮料稳定性的因素
• 1.2.1 酪蛋白的组成结构及稳定性
• 1.2.1.1 酪蛋白的组成
• 1.2.1.2 酪蛋白的结构及稳定性
• 1.2.2 牛乳蛋白与稳定剂的相互作用
• 1.2.2.1 稳定剂在乳品加工中的作用
• 1.2.2.2 牛乳体系中稳定剂与牛乳蛋白的混合状态
• 1.2.2.3 不同性质的稳定剂与牛乳蛋白相互作用的机理
• 1.2.2.4 影响稳定剂功能发挥的因素
• 1.2.2.5 乳饮料加工中主要的稳定剂及功能
• 1.2.3 提高酸性乳饮料稳定性的技术及研究
• 1.2.3.1 稳定剂提高酸性乳饮料稳定性的研究
• 1.2.3.2 均质工艺对乳制品稳定性影响的研究
• 1.3 酸性乳饮料中多糖与酪蛋白微观结构的研究
• 1.3.1 激光共聚焦显微镜对多糖及与酪蛋白微观结合方式的观察研究
• 1.3.1.1 CSLM对结冷胶微观结构的观察
• 1.3.1.2 CSLM对结冷胶及与多糖微观结合方式的观察
• 1.3.2 电镜对多糖及与酪蛋白微观结合方式的观察研究
• 1.3.2.1 电镜对结冷胶微观结构的观察
• 1.3.2.2 电镜对多糖-酪蛋白微观结合方式的观察
• 1.4 结冷胶应用特性研究
• 1.5 本课题研究的意义和内容
• 1.5.1 结冷胶与牛乳酪蛋白微观结合方式的研究
• 1.5.2 结冷胶在酸性乳饮料中的应用研究
• 1.5.3 结冷胶对酸性乳饮料中zeta电位影响的研究
• 第2章 结冷胶对乳饮料中酪蛋白-稳定剂结构影响的研究
• 2.1 结冷胶微观结构的观察研究
• 2.1.1 实验材料、试剂与仪器
• 2.1.1.1 主要材料
• 2.1.1.2 试剂
• 2.1.1.3 实验仪器与设备
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.2.1 结冷胶的荧光标记方法
• 2.1.2.2 样品制备
• 2.1.2.3 激光共聚焦显微镜观察
• 2.1.3 结果与分析
• 2.1.3.1 不同浓度结冷胶的微观结构
• 2.1.3.2 阳离子对结冷胶微观结构的影响
• 2.1.3.3 pH值对结冷胶的微观结构的影响
• 2.1.3.4 高酰基结冷胶的微观结构
• 2.1.4 小结
• 2.2 结冷胶对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构影响的研究
• 2.2.1 实验材料、试剂与仪器
• 2.2.1.1 主要材料
• 2.2.1.2 试剂
• 2.2.1.3 实验仪器与设备
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 荧光标记方法
• 2.2.2.2 样品制备
• 2.2.2.3 激光共聚焦显微镜观察
• 2.2.3 结果与分析
• 2.2.3.1 RhB-casein单标记样品的微观结构
• 2.2.3.2 牛乳中酪蛋白-稳定剂的微观结构
• 2.2.3.3 结冷胶对牛乳中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.2.4 小结
• 2.3 影响结冷胶对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂的微观结构因素的研究
• 2.3.1 实验材料、试剂与仪器
• 2.3.1.1 主要材料
• 2.3.1.2 试剂
• 2.3.1.3 实验仪器与设备
• 2.3.2 实验方法
• 2.3.2.1 结冷胶添加工艺对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.2.2 贮藏对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.2.3 结冷胶质量分数对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.2.4 激光共聚焦显微镜观察
• 2.3.3 结果与分析
• 2.3.3.1 结冷胶添加工艺对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.3.2 贮藏对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.3.3 结冷胶质量分数对酸性乳饮料中酪蛋白-稳定剂微观结构的影响
• 2.3.4 小结
• 第3章 结冷胶在果粒酸性乳饮料中的应用研究
• 3.1 实验材料、试剂与仪器
• 3.1.1 主要材料
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 实验仪器与设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 不同工艺对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.2.2 果粒酸性乳饮料贮藏稳定性的观察
• 3.2.3 粘度的测定
• 3.2.4 离心沉淀率的测定
• 3.2.5 粒度的测定
• 3.2.5.1 粒度测定的基本原理
• 3.2.5.2 粒度测定方法
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 不同工艺对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.1.1 不同工艺制得的乳饮料的悬浮稳定性
• 3.3.1.2 不同工艺对乳饮料的黏度、粒径及沉淀的影响
• 3.3.2 高低酰基结冷胶比例对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.3 结冷胶质量分数对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.4 阳离子对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.4.1 乳酸钙质量分数对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.4.2 碳酸钙质量分数对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.3.4.3 氯化钾质量分数对果粒酸性乳饮料的影响
• 3.4 小结
• 第4章 结冷胶对酸性乳饮料中zeta电位、粒径影响的研究
• 4.1 实验材料、试剂与仪器
• 4.1.1 主要材料
• 4.1.2 实验仪器与设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 zeta电位的测定
• 4.2.1.1 zeta电位测定的基本原理
• 4.2.1.2 zeta电位测定方法
• 4.2.2 粒度的测定
• 4.2.2.1 粒度测定的基本原理
• 4.2.2.2 粒度测定方法
• 4.2.3 不同工艺对酸性乳饮料zeta电位、粒径的影响
• 4.2.3.1 酸性乳饮料的工艺流程
• 4.2.3.2 工艺要点
• 4.2.4 pH对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.2.5 稳定剂对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.2.6 结冷胶质量分数及高低酰基结冷胶比例对酸性乳饮料中zeta电位、粒径的影响
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 复原乳的zeta电位
• 4.3.2 稳定剂对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.3.2.1 CMC质量分数对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.3.2.2 SSPS对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.3.2.3 HMP质量分数对酸性乳饮料中zeta电位的影响
• 4.3.3 结冷胶对酸性乳饮料中zeta电位、粒径的影响
• 4.3.3.1 结冷胶对以CMC为稳定剂的酸性乳饮料中zeta电位、粒径的影响
• 4.3.3.2 结冷胶对以SSPS为稳定剂的酸性乳饮料中zeta电位、粒径的影响
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录
• 缩写词表
• 研究生期间发表与待发表的论文
• 致谢