榴莲皮源低甲氧基果胶:减脂巧克力冰淇淋的清洁标签稳定剂创新研究
《Applied Food Research》:Durian Rind–Derived Low Methoxyl Pectin as a Clean‐Label Stabilizer for Reduced‐Fat Chocolate Ice Cream
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时间:2025年10月21日
来源:Applied Food Research 6.2
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本研究针对榴莲皮废弃物的高值化利用和减脂冰淇淋质构改良需求,创新性地从榴莲皮中提取低甲氧基果胶(LMP),并系统评估其作为清洁标签稳定剂在减脂巧克力冰淇淋中的应用效果。研究发现0.34wt%的添加量即可显著改善产品熔融稳定性(熔融率从66.38%降至34.22%),延长首滴时间(从11分钟增至41分钟),同时保持良好感官接受度。该研究为果蔬加工副产物增值利用和健康冰淇淋开发提供了技术支撑,兼具环境和经济双重效益。
在全球食品工业面临果蔬加工副产物堆积如山的背景下,东南亚特色水果榴莲的加工废弃物处理问题尤为突出。据统计,每个榴莲的可食用部分仅占约25%,而厚重的果皮往往被填埋或露天丢弃。随着榴莲消费量的持续增长,越南每年产生的榴莲皮废弃物至少达15万吨,这不仅对环境造成负担,更意味着大量潜在资源的浪费。
与此同时,健康意识的提升推动着消费者对低脂食品的需求。传统冰淇淋的脂肪含量通常高达10-16%,减脂版本却常常面临口感粗糙、融化过快等技术难题。如何在不使用人工添加剂的情况下,既能保持冰淇淋绵密口感又能控制融化速度,成为食品工业亟待突破的技术瓶颈。
正是在这双重挑战下,越南胡志明市理工大学的研究团队独辟蹊径,将目光投向了榴莲皮这一废弃资源。他们发现榴莲皮中富含的果胶具有特殊的低甲氧基特性,这种天然多糖不仅能通过钙离子介导的凝胶作用稳定产品结构,还符合当下清洁标签的消费趋势。该研究成果近期发表在《Applied Food Research》期刊上,为废弃物高值化利用和健康冰淇淋开发提供了创新解决方案。
研究团队采用热柠檬酸提取法(pH 1.6,80°C,60分钟)从Ri6品种榴莲皮中成功获得低甲氧基果胶(LMP),得率达18.63%。通过滴定法和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征显示,该果胶酯化度(DE)为33.2%,半乳糖醛酸含量(AUA)达76.92%,符合食品级标准。将其以0.17%-0.67%不同浓度添加至减脂巧克力冰淇淋中,系统评估了混合液粘度、pH、膨胀率、硬度、熔融特性等指标,并开展感官评价和微生物安全检测。
研究采用热柠檬酸提取法从榴莲皮中获取LMP,通过滴定法和FTIR进行结构表征。冰淇淋制备参照Zhang等方法改良,设置6种配方(含0-0.67%果胶),使用流变仪、质构分析仪等设备测定理化指标,组织培训的感官评价小组进行接受度测试,并依据越南国家标准进行微生物检测。
从Ri6榴莲皮中提取的果胶得率显著高于文献报道,达到18.63±1.71%。关键质量参数显示其为低甲氧基果胶(LMP),酯化度(DE)为33.2±0.78%,半乳糖醛酸含量(AUA)为76.92±1.33%,高于食品级果胶65%的最低要求。FTIR光谱在1740 cm-1和1630 cm-1处的特征峰证实了酯基和羧酸根的存在,谱图与文献报道的果胶特征一致。微生物和重金属检测结果显示,所有指标均符合越南食品添加剂标准,证实了其食用安全性。
随着果胶添加量的增加,冰淇淋混合液的粘度显著上升。未添加果胶的样品1粘度仅为1423 cP,而添加0.34%果胶的样品3粘度升至17980 cP。所有配方的pH值保持在6.3-6.7的稳定范围内。膨胀率呈现相反趋势,从样品1的119%降至样品5的73%,表明果胶通过增加粘度抑制了空气掺入。硬度测试显示,样品3(0.34%果胶)达到19.17 N,与高脂对照样品C(31.59 N)接近,说明适量果胶能有效增强结构强度。
最显著的改善体现在熔融特性上。添加0.34%果胶使120分钟熔融率从66.38%降至34.22%,与高脂对照组相当;首滴时间从11分钟延长至41分钟。时间推移图像直观显示,样品3在60分钟内仍能保持完整形态,而对照样品1在30分钟即完全塌陷。这些结果证实LMP通过提高血清相粘度和形成钙介导的连接区,有效延缓了冰淇淋的融化过程。
感官结果显示,样品3(0.34%果胶)在口感、质构和总体喜好度上均与高脂对照组无显著差异,总体喜好度达7.69分(9分制)。而未添加果胶的减脂样品1评分最低,表明适量果胶能有效补偿因脂肪减少导致的质构缺陷。当果胶添加量超过0.50%时,感官评分略有下降,提示过量添加可能影响适口性。
选择综合性能最优的样品3进行微生物检测,结果显示15天-10°C储存后,大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌均未检出,好氧菌和霉菌计数符合越南冰淇淋标准,证实该配方具备商业化的安全性。
该研究首次证实榴莲皮源LMP作为清洁标签稳定剂在减脂冰淇淋中的应用潜力。0.34-0.50%的添加量即可实现膨胀率、硬度和熔融稳定性的最佳平衡,使减脂冰淇淋的品质媲美全脂产品。这一发现不仅为榴莲皮废弃物提供了高值化利用途径,符合循环经济理念,也为开发更健康的冷冻甜品提供了技术支撑。未来通过中试放大、货架期评估和消费者接受度研究,有望将这一创新成果转化为市场化的产品,实现环境效益与经济效益的双赢。
需要注意的是,本研究尚未考察长期储存稳定性、冻融稳定性和热冲击稳定性,这些将是后续产业化过程中需要重点完善的方向。同时,质构分析时缺乏温度控制可能增加了数据波动,未来采用控温夹具可进一步提高结果准确性。
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