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嗜热链球菌发酵乳对全蛋液起泡性、pH、黏度、表面张力的影响(三)
来源:食品与发酵工业 浏览 9 次 发布时间:2024-12-24
2.5发酵乳对全蛋液泡沫稳定性的影响
图5为发酵乳对全蛋液泡沫稳定性的影响。结果表明,全蛋液与发酵乳混合物的泡性稳定性整体呈先上升后下降趋势,且与全蛋液相比,发酵乳的添加不同程度上增加了蛋液泡沫的稳定性。当发酵乳含量为5%~15%时,混合物的泡沫稳定性变化较小,析出一半液体的时间在38 min左右。随着发酵乳含量的增加,混合物黏度上升速度增大,泡沫稳定性也开始急剧增加,并在25%时达到最大值71 min,相对全蛋液增加了1.4倍左右。一般来说,液体表面张力与泡沫稳定性并无确定的相应关系。只有当表面膜具有一定的强度,低表面张力可以减慢排液和液膜变薄速度,泡沫的稳定性增加。此时混合物表面黏度的增加不仅可以增强表面膜的强度,而且可以与表面张力协同作用增加泡沫的稳定性。并且在25%时,混合物的Zeta电位达到最小值,此时混合物的黏度是影响泡沫稳定性的主要因素,且其作用达到最大值。当发酵乳含量大于25%时,黏度继续增加但B值急剧下降至43 min,并一直缓慢下降至30 min,这可能与起泡性的降低有关。此时,搅打后的气泡大小不一,泡沫流动性较强,从而影响泡沫稳定性。
图5全蛋液与发酵乳混合液样品的泡沫稳定性变化
2.6泡沫显微结构图
图6为全蛋液与不同量的ST5-24 h发酵乳混合物经过搅打后的泡沫放置0、10、20和30 min时的显微结构图,其中目镜和物镜的放大倍数分别为16 X和10 X。由图6可以看出,在0 min时,发酵乳含量为0%~30%的气泡小而稠密,而40%和50%的气泡大小不一且稀疏,说明混合液的起泡性在发酵乳含量大于30%时开始降低。此外,在发酵乳含量较少时,气泡之间连接比较紧密;而发酵乳含量较高,尤其是在发酵乳含量为50%时,气泡呈分散状态,并且在气泡底部有少量析出的液体(图中灰色部分)。
液态泡沫是一个非平衡的系统,它的结构随着时间不断发生变化。泡沫破坏的过程,主要包括泡沫渗流、液膜破裂和气体扩散,因此泡沫的稳定性主要取决于排液快慢和液膜的强度。由图6可以看出,随着时间的增加,气泡均逐渐增大,液膜变薄。其中发酵乳含量为40%和50%的气泡变化较大,且在160 X下可以观察到30 min时部分液膜开始破裂。不含发酵乳的气泡大小变化虽然较小,但是在10 min时大部分气泡的液膜已经开始破裂,而20 min到30 min的过程中气泡几乎无变化。综上可以看出,添加ST5-24 h发酵乳的气泡由于胞外多糖的作用使表面膜强度增大,从而增加泡沫的稳定性。
2.7各指标与全蛋液起泡能力和泡沫稳定性之间的相关性分析
表1 pH值、Zeta电位、黏度、表面张力与蛋液起泡性质之间的相关性分析
用SPSS软件对混合液的pH值、Zeta电位、黏度、表面张力与起泡性质之间的简单相关性分析如表1所示。从各指标与FO的相关性来看,其Pearson相关性分别为0.769、0.896、-0.839、-0.507,0.5<|r|<0.9。pH的改变不仅可以影响蛋白质的溶解度,尤其在等电点附近时容易聚集,同时还可以改变溶液中的电荷使蛋白质分子因分子间力而展开,从而影响蛋液的起泡能力。Zeta电位作为反映胶体溶液稳定性的重要指标,也表明了相邻粒子间的相互作用力关系。所以pH值、Zeta电位与FO呈现正相关性。而溶液的黏度可以减缓蛋白质分子在界面上的吸附,从而降低起泡性,并且低表面张力可以在生成相同总面积的泡沫过程中少做功,所以黏度和表面张力与FO呈负相关。从与FS的相关性来看,其Pearson相关性分别为0.063、0.657、-0.063、-0.656,即Zeta电位和表面张力与FS呈现弱相关性,而pH和黏度可认为基本不相关。一般来说,溶液的表面黏度可以增加表面膜的强度,减缓泡沫渗流,从而增加泡沫稳定性。但混合物黏度的增加也并不意味着表面黏度的增加,并且决定泡沫稳定性的关键是液膜的强度,只有当表面膜具有一定的强度,低表面张力和高黏度值才可以减慢排液和液膜变薄速度,使泡沫的稳定性增加。由以上分析可知,溶液黏度是影响泡沫稳定性的重要因素,但不是唯一因素,是各种因素相互作用的结果。
目镜:16 X;物镜:10 X图6全蛋液与发酵乳混合液样品搅打后0、10、20和30 min的泡沫显微结构图
3结论
全蛋液中添加ST5-24 h发酵乳可以通过改变混合液的黏度、pH值、表面张力等性质来改善蛋液的泡沫性质。在发酵乳含量小于30%时,全蛋液与发酵乳混合物的起泡性几乎无变化;混合物的泡性稳定性随着发酵乳含量的增加呈先上升后下降的趋势,但与全蛋液相比均有不同程度增加。此外,由泡沫微观结构的变化也可以看出,发酵乳中的添加可以增加液膜的弹性,从而减慢液体的析出速率,增加泡沫稳定性。