搅打稀奶油的搅打性能和品质的变化规律及其机理研究

论文摘要

本文系统研究了制备工艺、蛋白质、油脂、乳化剂对搅打稀奶油品质（感官品质、搅打起泡率、质构特性、稳定性）的影响,进一步研究了这些因素对乳浊液粒度分布、搅打过程中脂肪部分聚结、界面蛋白质浓度等亚微观参数的作用及作用机理,在此基础上进一步分析了宏观品质和亚微观参数之间的内在联系,同时探讨了搅打稀奶油的搅打充气机理。采用响应曲面设计优化了搅打稀奶油制备工艺条件,结果表明均质压力是影响搅打起泡率、泡沫硬度和稳定时间极显著（P<0.0001）的因素,同时得到最佳工艺条件为:均质压力39.70MPa、老化时间2.98h和热处理温度60.27℃。在此基础上进一步研究了均质压力对搅打稀奶油品质的作用及作用机理,随均质压力升高,脂肪球粒径减小,界面蛋白质浓度降低,脂肪部分聚结速度加快,均质压力在2040MPa时,搅打稀奶油品质随均质压力升高而明显改善,均质压力为4060MPa时,其品质随均质压力升高而下降。蛋白质种类和用量直接影响搅打稀奶油的搅打性能和品质。酪蛋白搅打起泡性能较好,与脂肪球结合相对松散,易于被乳化剂竞争解吸,脂肪部分聚结速度快;乳清蛋白在脂肪球界面形成网络结构,阻碍了脂肪球部分聚结的发生,因此脂肪部分聚结率低。研究表明:酪蛋白用量为0.70%时,搅打稀奶油的搅打性能和品质达到最佳,搅打起泡率达到346%、稳定时间2.4h,硬度为303g,入口即化感好,油腻感轻。单一用乳清蛋白,搅打稀奶油的品质很差,不适合用于搅打稀奶油。油脂种类和用量对搅打稀奶油的脂肪部分聚结率和界面蛋白浓度有重要影响,不同熔点油脂对脂肪部分聚结影响很大,但与熔点高低没有明显的相关性,BL-37的脂肪部分聚结速度最快,其次是BL-35和BL-41,最慢是BL-39;随着油脂用量增加,脂肪球数量增加,脂肪球界面吸附的乳化剂和蛋白质减少,脂肪球的稳定性降低,脂肪部分聚结速度增加。最适合生产搅打稀奶油的油脂是BL-41,油脂BL-41的最佳使用范围是2023%。油脂BL-41用量为20%时,搅打起泡率达到349%,稳定时间2.5h,硬度达到272g,而且感官品质好。乳化剂的HLB值和使用量也是影响搅打稀奶油品质的重要因素。乳化剂HLB值越高,对脂肪球界面的亲和力越弱,解吸脂肪球界面吸附的蛋白质能力越弱,脂肪部分聚结速度慢;在相同乳化剂HLB值时,乳化剂用量增加,解吸界面吸附蛋白质的能力越强,脂肪部分聚结速度越快。研究表明:乳化剂最适HLB值范围为78,乳化剂HLB值为7时,乳化剂最适用量为0.60%0.65%。当乳化剂HLB值为7,用量为0.60%时,搅打起泡率达到366%,稳定时间2.40h,感官品质达到最佳。通过分析搅打充气机理表明,搅打过程大致分为三个阶段:初始阶段,由于液相中未吸附的蛋白质起泡性能好,使气体以大气泡形式充入乳浊液中,在剪切力作用下,部分大气泡破裂成小气泡,从而形成少量的脂肪球部分聚结体,脂肪部分聚结率较低,气泡的稳定性较差;第二阶段,由于乳化剂快速竞争解吸界面吸附的蛋白质,界面吸附的蛋白质急剧减少,降低了界面吸附层的静电和空间稳定作用,界面稳定性急速下降,大气泡开始快速破裂成小气泡,在大气泡破裂成小气泡和小气泡合并成大气泡的动态过程中伴随着脂肪球的部分聚结,导致脂肪球部分聚结速度快速增加,脂肪球粒径明显增大,在此过程中,以大气泡破裂形成小气泡为主,泡沫稳定性显著提高,泡沫硬度、稠度、内聚性和粘性也明显增加;最后阶段,脂肪部分聚结体已相当大,脂肪球部分聚结体容易刺破气泡界面膜,导致起泡率降低,脂肪球开始形成较大且相互联结的聚结体,搅打稀奶油的硬度、稠度、内聚性和粘性迅速提高,如再继续搅打,会造成搅打过度而使搅打稀奶油品质开始下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 搅打充气乳浊体系的研究概况
• 1.2.1 乳浊体系的不稳定现象
• 1.2.2 搅打充气乳浊液稳定性的研究概况及其进展
• 1.2.3 乳浊液中油/水界面膜的研究概况及其进展
• 1.2.4 气泡稳定性的研究概况及进展
• 1.2.5 油脂对搅打充气乳浊液性质的影响
• 1.2.6 其他成分对脂肪球稳定性的影响
• 1.2.7 搅打稀奶油的品质评价
• 1.3 本课题的立题依据和研究内容
• 1.3.1 立题依据
• 1.3.2 主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 工艺条件对搅打稀奶油品质的影响及其机理探讨
• 2.1 引言
• 2.2 材料与仪器
• 2.2.1 材料与试剂
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 搅打稀奶油乳浊液的制备方法
• 2.3.2 粒度分布测定
• 2.3.3 脂肪部分聚结率测定
• 2.3.4 液相中蛋白质浓度测定
• 2.3.5 质构特性测定
• 2.3.6 搅打起泡率测定
• 2.3.7 乳浊液表观粘度测定
• 2.3.8 搅打稀奶油稳定性测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 工艺条件优化实验的设计
• 2.4.2 工艺条件对搅打起泡率影响的研究
• 2.4.3 工艺条件对搅打稀奶油硬度影响的研究
• 2.4.4 工艺条件对搅打稀奶油稳定时间影响的研究
• 2.4.5 工艺条件的优化组合
• 2.4.6 均质压力影响搅打稀奶油品质的机理
• 2.4.7 二次均质条件对搅打稀奶油品质的影响
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 第三章 蛋白质对搅打稀奶油的搅打性能 和品质影响的研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与仪器
• 3.2.1 材料与试剂
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 搅打稀奶油乳浊液的制备方法
• 3.3.2 粒度分布测定
• 3.3.3 脂肪部分聚结率测定
• 3.3.4 液相中蛋白质浓度测定
• 3.3.5 质构特性测定
• 3.3.6 搅打起泡率测定
• 3.3.7 乳浊液表观粘度测定
• 3.3.8 搅打稀奶油稳定性测定
• 3.3.9 搅打稀奶油感官品质测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 蛋白质对搅打起泡率影响的研究
• 3.4.2 蛋白质对搅打稀奶油质构特性的影响
• 3.4.3 蛋白质对搅打稀奶油感官品质的影响
• 3.4.4 蛋白质对搅打稀奶油稳定性影响的研究
• 3.4.5 蛋白质对乳浊液制备过程中的脂肪球粒径影响的研究
• 3.4.6 蛋白质对乳浊液表观粘度影响的研究
• 3.4.7 蛋白质对搅打过程中液相蛋白质浓度影响的研究
• 3.4.8 蛋白质对搅打过程中脂肪部分聚结影响的研究
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 油脂对搅打稀奶油的搅打性能 和品质影响的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料、试剂与设备
• 4.2.1 材料与试剂
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 搅打稀奶油乳浊液的制备方法
• 4.3.2 粒度分布测定
• 4.3.3 脂肪部分聚结率测定
• 4.3.4 界面蛋白质浓度
• 4.3.5 质构特性测定
• 4.3.6 搅打起泡率测定
• 4.3.7 乳浊液表观粘度测定
• 4.3.8 搅打稀奶油稳定性测定
• 4.3.9 搅打稀奶油感官品质测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 油脂对搅打起泡率影响的研究
• 4.4.2 油脂对搅打稀奶油质构特性影响的研究
• 4.4.3 油脂对搅打稀奶油感官品质影响的研究
• 4.4.4 油脂对搅打稀奶油稳定性影响的研究
• 4.4.5 油脂用量对脂肪球粒度分布影响的研究
• 4.4.6 油脂对乳浊液表观粘度的影响
• 4.4.7 油脂对搅打过程中液相蛋白质浓度影响的研究
• 4.4.8 油脂对搅打过程中脂肪部分聚结的影响
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第五章 乳化剂对搅打稀奶油的搅打性能 和品质影响的研究
• 5.1 引言
• 5.2 材料与仪器
• 5.2.1 材料与试剂
• 5.2.2 仪器与设备
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 搅打稀奶油乳浊液的制备方法
• 5.3.2 粒度分布测定
• 5.3.3 脂肪部分聚结率测定
• 5.3.4 液相中蛋白质浓度
• 5.3.5 搅打起泡率测定
• 5.3.6 搅打稀奶油稳定性测定
• 5.3.7 搅打稀奶油感官品质测定
• 5.3.8 复配乳化剂体系 HLB 值的计算
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 乳化剂对乳浊液制备过程中粒度分布影响的研究
• 5.4.2 乳化剂对搅打过程中脂肪部分聚结影响的研究
• 5.4.3 乳化剂对搅打过程中液相蛋白质浓度变化的研究
• 5.4.4 乳化剂对搅打起泡率影响的研究
• 5.4.5 乳化剂与搅打稀奶油感官品质之间关系的研究
• 5.4.6 乳化剂对搅打稀奶油稳定性影响的研究
• 5.5 本章小结
• 参考文献
• 第六章 搅打稀奶油的搅打充气机理探讨
• 6.1 引言
• 6.2 材料与仪器
• 6.2.1 材料与试剂
• 6.2.2 仪器与设备
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 搅打稀奶油乳浊液的制备方法
• 6.3.2 粒度分布测定
• 6.3.3 脂肪部分聚结率测定
• 6.3.4 液相中蛋白质浓度测定
• 6.3.5 质构特性测定
• 6.3.6 搅打起泡率测定
• 6.3.7 显微结构测定
• 6.3.8 亚微观结构测定
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 搅打充气过程中搅打起泡率变化的研究
• 6.4.2 搅打充气过程中脂肪部分聚结变化的研究
• 6.4.3 搅打充气过程中液相中蛋白质浓度变化的研究
• 6.4.4 搅打充气过程质构变化的研究
• 6.4.5 搅打充气过程脂肪球粒径变化的研究
• 6.4.6 搅打充气过程的显微结构变化的研究
• 6.4.7 搅打充气过程的亚微观结构变化的研究
• 6.4.8 搅打过程的泡沫结构形成机理分析
• 6.5 本章小结
• 参考文献
• 结论与展望
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢