果胶和热处理对蛋白质乳液凝胶结构特性和复合维生素稳定性的影响

蛋白质乳液凝胶又称乳化颗粒填充蛋白质凝胶，其特点是蛋白质凝胶中含有乳化的油滴。乳化油滴表面积较大，可以和凝胶网络中的分子有更多的接触，成为网络结构中的支撑物。通过改变油滴结构，包括粒径大小与分布、油相结晶度等可以调节凝胶的形成过程，并影响凝胶的质构特性。许多食品，如豆腐、香肠、奶酪、酸奶都可以归类为蛋白质乳液凝胶。另一方面，蛋白质乳液凝胶可以作为食品功能因子的传递体系：脂溶性功能因子可以分散在油滴中，水溶性功能因子则可以分散到凝胶结构当中。功能因子一方面受到凝胶的保护，另一方面被凝胶结构固化，因此具有较高的化学稳定性。以往针对食品功能因子传递体系的研究主要集中于单一功能因子或者相似极性功能因子，而对于能够同时包埋不同极性功能因子的传递体系研究较少。

北京食品营养与人类健康高精尖创新中心，教育部北京市共建功能乳品重点实验室，中国农业大学食品科学与营养工程学院的穆 硕、鹿 瑶、高彦祥等人研究果胶对大豆分离蛋白乳液凝胶理化性质及复合维生素稳定性的影响机制。通过控制大豆分离蛋白乳状液油滴粒径大小、调节油滴界面组成，研究不同果胶添加量及热处理温度对乳状液稳定性、蛋白质凝胶过程（凝胶时间）及凝胶结构（质构、持水性）特性的影响；通过追踪蛋白质乳液凝胶在贮藏过程中复合维生素含量的变化，阐释凝胶结构对不同维生素稳定性的影响机理。

1、果胶对乳状液性质的影响

乳液体系澄清指数处于较低的水平（＜0.25），表明乳液在贮藏过程中具有良好的乳析稳定性，不易出现分层现象。这一方面是由于体系较高的界面电势（|Zeta电位|≥30 mV），分散相液滴间存在较大的静电斥力；另一方面，果胶的存在使得体系黏度进一步增大，减少了液滴碰撞形成较大液滴的几率。但是果胶质量分数越高，澄清指数越高，说明蛋白质-果胶复合物的存在使得乳液体系稳定性有下降的趋势。

2、果胶对蛋白质乳液凝胶性质的影响

乳液体系中果胶质量分数越高，乳液凝胶时间越短。这可能由于果胶质量分数的增加使得体系黏度提高，可以加速凝胶网络结构的形成。通常条件下，高温处理可以促进蛋白质三级结构的展开，进而加速蛋白质凝胶的形成。但是，高温处理过程中蛋白质与果胶形成共价复合物，疏水基团暴露量降低，减缓了蛋白质凝胶的形成。

由于蛋白质-果胶复合物的形成，使得参与蛋白质凝胶形成的有效蛋白质含量降低。因此，果胶质量分数增加，乳液凝胶的强度（储能模量G’）呈减弱趋势。同时，因温度升高（80 ℃）而产生的更多暴露的疏水基团并未完全参与蛋白质交联，反而是由于复合物生成量增加导致最终凝胶强度较70 ℃处理体系呈变小的趋势，但差异不显著。

3、蛋白质乳液凝胶中复合维生素稳定性测定

乳液凝胶中的VE含量在贮藏过程缓慢下降，其下降程度受体系组分的影响。首先，果胶质量分数越高的体系VE初始包埋率较低，降解速度也更快；其次，相比于经过70 ℃加热处理后形成的凝胶，经过80 ℃加热处理后形成的凝胶中VE初始包埋率和贮藏实验末期VE包埋率都较低。这是由于含有蛋白质-果胶复合物的凝胶强度较弱，对VE的保护作用较低，容易受外界环境影响而发生氧化降解。

乳液凝胶中的D-异抗坏血酸钠的降解规律与VE有一定的相似性，即果胶质量分数高的体系D-异抗坏血酸钠包埋率越低。但是，相比于VE，D-异抗坏血酸钠的降解速率更高。

结论

果胶与大豆分离蛋白在加热过程中形成复合物，进而影响蛋白质乳液凝胶的结构特性。果胶质量分数越高，凝胶中油滴粒径越大，凝胶时间越短，凝胶强度下降。此外，蛋白质-果胶的预加热温度也对凝胶结构产生影响。因此，通过改变果胶添加量和预加热温度可以有效调控乳液凝胶的结构特性。

蛋白质乳液凝胶可以作为复合维生素的传递体系，其稳定性受凝胶结构影响明显。含有果胶的凝胶强度较低，复合维生素稳定性随果胶含量增加而下降，D-异抗坏血酸钠降解速率显著高于VE，表明水相中D-异抗坏血酸钠作为抗氧化剂保护了油相中的VE。此外，复合维生素的稳定性变化可能还存在一定的协同机制，需要进一步研究。

本文《果胶和热处理对蛋白质乳液凝胶结构特性和复合维生素稳定性的影响》来自于《食品科学》2018年39卷18期29-34页，作者：穆 硕，鹿 瑶，高彦祥，毛立科。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201818006。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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