外源钙增强牛奶 - 低酰基结冷胶双凝胶质地特性：酸奶品质提升的新策略

在酸奶生产中，酪蛋白酸凝胶网络结构弱，易导致酸奶在储存运输时出现脱水收缩和质地破坏。研究人员开展了以全脂牛奶和低酰基结冷胶（LAG）形成双凝胶并添加外源 Ca2+的研究。结果表明，该方法能增强凝胶质地等特性，对酸奶行业意义重大。

　　酸奶，作为一种备受欢迎的发酵乳制品，深受大众喜爱。然而，在酸奶的生产和储存过程中，却存在着一些令人头疼的问题。酸奶的质地对消费者的接受度和其在储存、运输过程中的稳定性有着至关重要的影响。而酸奶的质地主要取决于酪蛋白形成的酸 - 凝胶网络结构，但这种结构主要依靠疏水力和氢键维持，十分脆弱。在漫长的储存和运输过程中，由非共价相互作用构成的弱网络结构很容易 “罢工”，导致酸奶出现脱水收缩现象，原本细腻的质地也会遭到破坏，这不仅降低了酸奶的品质，还影响了其感官特性，让消费者的体验大打折扣。

为了解决这些问题，来自国内的研究人员开展了一项旨在增强酸奶质地和稳定性的研究。他们将目光聚焦在牛奶蛋白与亲水胶体复合凝胶的设计上，选择了全脂牛奶和低酰基结冷胶（LAG），通过酸和强化 Ca²⁺诱导形成双网络凝胶，并对其质地特性和感官特性进行深入探究。这项研究成果发表在《Applied Food Research》上，为酸奶行业带来了新的希望。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先，通过制备不同配方的酸凝胶（如仅牛奶制成的酸凝胶 SG、牛奶与 LAG 制成的双凝胶 DG、添加钙的牛奶与 LAG 制成的增强双凝胶 EDG），为后续研究提供样本。接着，利用离心称重法测定酸凝胶的持水能力（WHC）；借助质地分析仪，采用 TPA 压缩模式检测凝胶的质地特性；使用流变仪进行频率扫描实验，分析凝胶的流变特性；通过冷冻扫描电子显微镜（cryo - SEM）观察凝胶的微观结构；运用电子舌评价凝胶的感官特性。同时，所有实验均重复三次，并利用 SPSS 24.0 软件进行统计分析，确保实验结果的可靠性。

下面让我们详细看看研究结果：

1. 外观：SG 样品表面粗糙且有乳清析出，显示其酪蛋白网络结构较弱。添加 LAG 形成 DG 后，表面变得光滑，水分离现象减少，表明凝胶强度有所增强。而 EDG 样品表面最为光滑，且无水分离现象，这是因为 Ca²⁺促进了 LAG 凝胶的形成，进一步增强了由酪蛋白酸凝胶和 LAG - Ca²⁺凝胶构成的双凝胶。
2. 持水能力（WHC）：SG 酸凝胶的 WHC 仅为 56.9±0.6%，DG 样品显著提高至 89.8±0.7%，这得益于 LAG 的保水能力以及酪蛋白与 LAG 之间的相互作用。EDG 酸凝胶的 WHC 更是高达 95.8±0.5%，说明由酪蛋白酸凝胶和 LAG - Ca²⁺凝胶形成的增强双凝胶网络结构能最大程度限制水的自由移动，其网络结构更致密、稳定。
3. 质地特性：引入 LAG 后，无论是否添加 Ca²⁺，酸凝胶的质地特性（硬度、粘附性和内聚性）均显著增强，这是由于体系中总聚合物浓度增加以及酪蛋白和 LAG 的凝胶网络结构得到强化。而在 LAG 存在的情况下引入外源 Ca²⁺，进一步提高了酸凝胶的粘附性和内聚性，表明基于 LAG 和酪蛋白的双网络结构得到增强。
4. 流变特性：在整个频率范围内，三个样品的储存模量（G'）均大于损耗模量（G''），表明在牛奶环境中形成了连续的凝胶网络结构。EDG 酸凝胶的 G' 值显著高于 DG 和 SG 酸凝胶，且其 K' 值更大，n' 值更小，这意味着 EDG 酸凝胶的网络结构更强，内部网络凝胶结构更精细，即添加 LAG 和 Ca²⁺显著增强了酪蛋白基酸凝胶的网络结构。
5. 微观结构：SG 酸凝胶呈现狭窄的网络结构。添加 LAG 后的 DG 酸凝胶孔径增大，结构松散，这证实了其较高的 WHC、质地和流变特性与 LAG 的保水能力以及酪蛋白和 LAG 之间的相互作用有关。而 EDG 酸凝胶呈现出不同的结构，观察到紧密的 LAG 凝胶网络，酪蛋白链贯穿其中，形成互穿网络结构，这种结构使得双凝胶在凝胶能力方面具有巨大优势。
6. 电子舌评价：电子舌检测结果显示，SG 和 EDG 样品在传感器响应强度上无差异，DG 酸凝胶与其他两个样品在酸度上存在差异，可能是由于添加了柠檬酸盐。主成分分析（PCA）表明，PC1 可代表样品风味，且三个酸凝胶的整体味道相似。

综合以上研究结果，研究人员得出结论：与牛奶酸凝胶相比，酸 - 内源性钙诱导的牛奶 - LAG 双凝胶的形成可以显著提高 WHC、质地特性和流变特性。外源 Ca²⁺强化能够充分利用 LAG 的凝胶能力，进一步增强这些特性，并形成更规则、更致密的双凝胶网络结构。这项研究为生产具有更高稳定性和更好质地特性的牛奶 - LAG 双凝胶提供了一种简单有效的方法，对酸奶行业来说意义非凡。它为酸奶生产企业解决产品质地和稳定性问题提供了新的思路和方法，有望推动酸奶行业的进一步发展，让消费者能够享受到品质更高、口感更好的酸奶产品。