蛋清蛋白/可得然胶热致乳液凝胶的构建及其对香辛料醛组分的控制释放

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卤制品自诞生至今,仍主要采用传统的卤制工艺进行加工。传统卤制工艺多以香辛料原料或其粉剂赋予食材卤制风味,然而香辛料原料或粉剂中释放出的风味物质的损耗难以量化。在卤煮过程中香辛料所含风味物质在卤汤中释放速度以及扩散速度较慢,易导致风味物质分布不均匀、产品稳定性差且香辛料利用率较低。为了提高风味物质的有效利用率可采用风味物质定量添加技术,而风味物质通常具有高反应性、挥发性,对温度、pH、光照等环境因素敏感,在加工过程中需要保护它们免受恶劣环境条件的影响或避免与食品成分发生不良作用,可采用一定的封装技术以增加风味物质稳定性和减少降解。乳液凝胶拥有良好的包埋稳定性,在风味物质控释方面具有广阔的应用前景。本课题首先以具有优良凝胶性能的蛋清蛋白(EWP)和可得然胶(CL)构建乳液凝胶体系,探究蛋清蛋白和可得然胶浓度及其负载油相(惰性油脂大豆油、活性油脂肉桂油)的性质对凝胶质构、色度、持水力、微观结构等基本物性的影响;其次重点探究活性油脂肉桂油对蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶形成过程的影响;最后通过模拟卤制品加工条件,研究乳液凝胶配方、卤制基质对乳液凝胶中香辛料组分肉桂醛(CA)释放行为的影响。本文主要结果如下:1.蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶的构建及物性研究。第一部分研究了蛋清蛋白浓度、多糖与蛋白复配及不同性质油相(大豆油SO、肉桂油CO)对热致乳液凝胶基本物性的影响,通过质构仪、色差计、倒置荧光显微镜等对样品的物性进行表征。研究结果表明:乳液凝胶基质成分含量与所包载的油相性质是影响其质地特性的关键因素,通过提高EWP浓度和添加CL可明显提高乳液凝胶的硬度和持水能力,有利于凝胶网络结构的构建;与大豆油乳液凝胶相比,肉桂油乳液凝胶具有更强的质构特性和持水能力;宏观上可明显看出肉桂油乳液凝胶比大豆油乳液凝胶结构更加均匀完整且呈现亮黄色;同时以9E1C-5CO为风味凝胶模型,探索其在水、盐、酸、醇的环境中煮制1 h的变化,结果发现凝胶经过1h的煮制仍能够保持原有形状,其中的液滴能够缓慢释放到周围环境中,酸性环境对乳液凝胶结构影响最为明显,其中的凝胶结构破坏并产生了蛋白粗聚集致使凝胶硬度上升、弹性减弱,而在另三种溶液中的凝胶硬度减弱,弹性无明显变化。2.蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶形成过程探究。第二部分研究了肉桂油含量(5%、7%、9%、11%)对蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶形成过程中的影响。乳液粒径大小和粒径分布显示,通过高速剪切的乳液粒径在12-16μm范围内且粒径呈双峰分布,其对应的乳液荧光图显示肉桂油油滴表面吸附着大量的蛋白;随着肉桂油油相占比的增加(5%、7%、9%、11%),所形成的乳液凝胶的硬度减弱且表面黄度b*降低;通过机械流变和微流变研究乳液凝胶在升温、恒温、降温过程中的粘弹性变化,结果发现,相比大豆油乳液凝胶,CO的存在可促使粘弹性迅速增大的时间点提前,CO含量越多导致席夫碱反应越强烈,促进了凝胶网络结构的形成,当进入降温阶段时,凝胶的粘弹性快速升高,在此阶段EWP聚集体之间重新生成氢键、CL分子在高温过程中解聚的分子链重新聚合、以及两者之间可能存在的相互作用进一步增强了凝胶结构的致密程度。FT-IR结果表明肉桂油乳液凝胶中肉桂醛与蛋白质之间发生席夫碱反应。3.蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶中风味肉桂醛释放行为。与香辛料肉桂粉中肉桂醛的快速释放相比,蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶对肉桂醛可达到一个良好缓慢释放的效果;乳液凝胶中EWP和CL的浓度以及油相的占比会影响肉桂醛的释放行为,蛋白与多糖浓度的增加增强了凝胶网络结构,可以更好保留风味物质、阻碍风味物质的扩散;油相占比过大时不利于形成完整的凝胶网络结构,易导致凝胶形成过程中肉桂醛的挥发浪费,从而导致油相占比越大的凝胶中肉桂醛的释放率反而越低;通过模拟卤制加工条件,探究了卤制基质(水、盐、酸、醇,蛋白/多糖溶液)对蛋清蛋白/可得然胶乳液凝胶中肉桂醛释放行为的影响,在200 mM CH3COOH、100 mM NaCl和2%v/v C2H5OH溶液中,乳液凝胶的结构及其和风味物质的结合程度受到卤制基质溶液中溶质的影响,从而促进凝胶中肉桂醛的释放;蛋白或多糖的存在增加了溶液中的黏度、减缓了溶液的流动性从而导致风味物质的释放速度减缓。
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