大豆多糖的功能稳定性研究

大豆多糖的功能稳定性研究

作为能量资源和结构材料，山羊可以参与生物生活中各种活动，具有丰富的生物学功能和信息。我国对多糖的研究始于20世纪70年代,近年来的发展很快,研究对象包括植物、动物、真菌、细菌、地衣、藻类、花粉等,研究的方法涉及各种化学方法和仪器分析方法,研究的范围涉及提取、纯化和分级、理化性质、结构分析、化学分析、免疫学、药理学,以及治疗应用等。可溶性大豆多糖是利用最新生物化学技术,用豆渣通过酶解聚合、分离、精制、杀菌、干燥等工艺制成的水溶性膳食纤维。产品低粘度、耐酸、耐盐、耐热,除了具有膳食纤维所具有的功能特性外,还具有乳化及乳化稳定性以及酸性条件下对蛋白颗粒的稳定作用、抗黏结性、成膜性能及泡沫稳定性等优越的功能特性。大豆多糖是一种糖蛋白,具有表面活性,它能快速吸附到油滴表面,大豆多糖的糖链部分伸到水相在油滴周围形成一层厚厚的水化膜通过空间位阻作用使油滴稳定。并且乳液的稳定性不受体系pH、盐离子浓度的影响,且不与二价离子发生作用。即使在90℃的温度下保温30min,乳液的稳定性也不会受到任何影响,这在工业生产上具有十分重要的意义。调味酱是我国现代调味品的主要产品类型,也是酱料体系产品的典型代表,作为食品风味配料中调味品行业的一大门类,有着久远的历史和巨大的市场空间。调味酱产品有着口感好、食用方便、能够增加消费者在用餐时的食欲等共同的产品特点外,也存在着一些不足之处,尤其是在高盐高油体系下,酱料体系的品质稳定性方面一直存在着油析、分层等现象。工业生产中常加入稳定剂,通常采用变性淀粉、黄原胶、乳化剂等来起到增稠和乳化稳定的作用,但由于物料之间的功能特性及制备来源的不同,且多是通过提高调味酱的粘度来使其品质体系稳定的,本研究基于大豆多糖的乳化稳定性能探讨,探讨大豆多糖在富含油脂和盐分的酱料品系中的应用特点和推广前景,以促进大豆多糖的深加工和工业化推广的应用前景光明。1盐份及油脂的稳定性大多数酱料产品都具有较长的保质期,特别是传统的调味酱产品,通常都具有较高的盐份和一定的油脂含量,因而耐盐耐脂稳定性显得尤为重要。在企业的实际研发工作中,酱料品质体系稳定化解决方案中通常借用黄原胶、变性淀粉、乳化剂等来稳定品质体系。1.1其它微生物多糖黄原胶又称黄胶、汉生胶,是野生油菜黄单胞菌以碳水化合物为主要原料,经发酵工程生产的一种用途广泛的微生物胞外酸性多糖。黄原胶可以溶于冷水和热水中,具有高粘度,高耐酸、碱、盐特性,及高耐热稳定性、悬浮性、触变性等,常被用作增稠剂、乳化剂、悬浮剂、稳定剂,被誉为“工业味精”,是目前世界生产规模最大且用途极广泛的微生物多糖。黄原胶具有独特的流变学特性,在低浓度下即具有较高的粘度,并表现出其特有的假塑性,黄原胶具有较好的耐热、耐盐、耐糖以及耐酸碱的稳定性,与其他多种食品配料如刺槐豆胶、瓜儿豆胶、淀粉等具有协同增效作用。对不溶性固体颗粒和油滴具有良好的悬浮性。黄原胶的独特特性使其在实际应用中成为有效的稳定剂及增稠剂,通常在调味酱中1%~3%的使用量,能够增加酱体的稠度、增强挂壁性及附着性,且耐盐性好。1.2淀粉在调味酱料中的应用在调味酱中经常加入一定量淀粉用作填充剂、粘着剂、增稠剂等。淀粉有非常好的膨胀性,在不规则性固形物含量较高的酱类体系中有很好的均质稳定作用。特别是一些肉块较大的产品中,加入少量淀粉后,可以保水保汁,增加弹性,改善结构。一般加入3%以下的淀粉,基本上不影响口感与口味的。通常加入3%~5%的淀粉对产品的外观及口味均无较大的影响,而且适当地添加合适的淀粉,还可以增加产品的口感。作为填充剂使用,淀粉在调味酱中是一种价格低廉而对产品又有明显良性作用的填充料。淀粉和水一起加热,膨润的粒子就被破坏变成糊状,利用遇水加热产生糊化的性质,吸收离子水分,达到提高粘着力的目的。同时又可以减少固形物用量,提高出品率,降低成本。淀粉的种类很多,有小麦、马铃薯、绿豆、糯米等品种,其中糯米淀粉吸水性较强,马铃薯、玉米、绿豆淀粉其次,小麦淀粉较差。随着变性淀粉的开发,越来越多的变性淀粉被用于调味酱料中起稳定增稠作用。通常玉米淀粉用量7%~10%,变性淀粉用量在2%~5%。1.3提高了产品的兼容性单甘酯是一种非离子型表面活性剂,其分子中有未酯化的自有羟基,即可作W/O型乳化剂,也可作O/W型乳化剂,其乳化和分散作用降低了两相之间的界面张力,缩小了二者的比重差,相对提高了两相间的兼容性。在高脂体系的花生酱中,单甘酯还形成针形网络状的均质体系,阻止了油相的析出和非油相的聚集。另外,单甘酯在酱体中还能被乳化的水滴围成强韧的膜,减低酱体中的水分活度,延长产品的保质期。通常用于稳定酱料品质体系的类似乳化剂还有:聚甘油蓖麻醇酯、单辛酸甘油酯CMG等等。2朱糖在料质量体系中的增稠乳化稳定性的研究2.1材料和机器2.1.1广东汇香源生物科技股份有限公司4.大豆多糖广东省重大科技专项产业共性技术项目(2009A0802090001)组成员单位提供;复合增稠乳化稳定剂广东汇香源生物科技股份有限公司,主要成分:大豆多糖、黄原胶、单甘酯;色拉油嘉里粮油(深圳)有限公司;黄原胶河北大地生物科技有限公司;玉米淀粉佛山市华昊华丰淀粉制品有限公司;变性淀粉国民淀粉化学(上海)有限公司。2.1.2仪器、试剂和仪器FL403型分析天平梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;UV2100紫外可见分光光度计尤尼柯(上海)仪器有限公司;HH-1型数显恒温水浴锅金坛市富华仪器有限公司;FA25型高剪切分散乳化机上海弗鲁克流体机械制造公司;JB90-D型强力电动搅拌机上海标本模型厂;LXJ-11B型低速离心机上海安亭科学仪器厂;NDJ-5S型数字式粘度计上海精天电子仪器有限公司;CR321型便携式色差仪日本美能达仪器公司。2.2测试方法2.2.1乳化、汁制备和乳化称取列表中相对应质量分数的测试样品溶解于盐∶色拉油∶水为20∶10∶70的溶液中,配制成相应质量分数的乳液(以干粉计),沸水浴中糊化并保温15min,在相应温度下高剪切分散乳化3min,然后自然冷却至室温,待分析测试用。2.2.2色度系统的建立以蒸馏水做参照,用1cm的比色皿在波长620nm处测乳液的透光率,以透光率的百分度(%)表示透明度,透光率越高,透明度越高。结果列于表1中。取一定数量糊化冷却后的乳液置于表面皿中,覆盖后用MINOLTACR-321便携式色差仪,采用CIE1976L*,a*,b*色度系统,L*为垂直轴也即中轴,代表明度上白下黑,其值从底部0(黑)到顶部100(白),中间为亮度不同的灰色过度,有100个等级;a*,b*坐标组成的色度平面是一个圆,a*,b*都是水平轴,表示不同的色彩方向,a*代表红绿轴上颜色的饱和度,其中-a*为绿,+a*为红;b*代表蓝黄轴上颜色的饱和度,其中-b*为蓝,+b*为黄。本测试重点参考测色点的亮度值L*及测色点与标准校正白板之间的总色差ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2,结果列于表3、表4、表5、表6。2.2.3表中的粘度测量用NDJ-5S型旋转式粘度计测定乳液在不同温度阶段时的粘度。结果列于表2中。粘度值越高,样品的增稠性越好。2.2.4沉淀层凝沉性计算移取乳液至50g至50mL离心管中,以3000r/min离心15min,记录沉淀层重量。凝沉性(%)=沉淀层重量/离心管中糊液的总重量×100%。计算结果列于表3。凝沉性越接近0,样品的乳化稳定性越好。2.2.5乳化能力计算移取乳液50g至50mL离心管中,以3000r/min离心15min,记录上层液总重量(包括水层和油层)。乳化能力(%)=离心管中表层液体重量/离心管中乳液总重×100%。计算结果列于表3。乳化能力越接近0,样品的乳化稳定性越好。3结果与讨论3.1在高温糊化过程中的色度表1实验结果表明,2%黄原胶在常温下即吸水溶胀而透明度变差;7%淀粉及5%变性淀粉在高温糊化后透明度变差但具有一定的光泽性;5%大豆多糖不论是在常温下还是在高温下,均具有一定的透明度和光泽性;3%复合增稠乳化稳定剂介于其中。3.2大豆多糖的粘度表2实验结果表明,2%黄原胶在常温下即表现出一定的粘度;5%大豆多糖在室温条件下同5%变性淀粉和7%玉米淀粉一样不具备粘度,但随着温度升高,淀粉及变性淀粉糊化变性后显现出特有的粘性,而大豆多糖不论温度如何变化,粘度值变化很小;3%复合增稠乳化稳定剂介于其中。3.3包油乳化稳定性试验表3实验结果表明,单一的玉米淀粉、变性淀粉、黄原胶存在较明显的析水析油现象,不能起到最佳的包油保水乳化稳定效果。黄原胶和大豆多糖相对于淀粉或变性淀粉来说,对稳定和乳化油-盐-水的酱料体系具有比较好的效果。3%复合增稠乳化稳定剂中因含有乳化剂单甘酯成分而显现出比5%单体大豆多糖更佳的乳化稳定性效果。4%大豆多糖单体溶液对油-盐-水酱在不同温度条件下,各物料性质有不同的质构体态,除黄原胶在常温下即表现出一定的粘稠度外,其他物料在常温状态下均没有明显的粘稠度,但在加热过程中物料的性状会发生明显的变化,主要表现在粘度、色泽方面,这种性状的变化在调味酱的制作过程中将对酱料的品质体系及感官指标有着不同程度的影响。通过对各物料在油-盐-水酱料体系中的乳化增稠稳定性方面的对比分析,可以归纳出:5%大豆多糖单体溶液,不论低温或高温条件下,虽具有一定的粘性但不具有显著的增稠性,这将对酱料在生产加工过程中的流变学特性影响较小,有助于各物料在加工过程中的均匀分散性,有助于获得粘度可高可低、无黏糊感、比较爽口的调味酱,且不受盐离子浓度和脂肪含量的影响。大豆多糖呈现出一定的透明度和光