探秘藻酸钠与黄原胶对伊朗传统发酵乳饮 Doogh 流变特性的神奇影响

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Hydrocolloids for Health 4.6

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  Doogh 作为一种传统伊朗发酵乳饮,近年来因其低热量特性备受关注。然而,关于水胶体对其流变特性影响的研究较少。研究人员探究了藻酸钠和黄原胶(0%、0.04%、0.07%、0.1%)对 Doogh 流变特性的影响,发现可提升稳定性和粘度,为改善 Doogh 品质提供依据。

  在健康饮食的浪潮中,人们对低热量饮品的追求愈发强烈。伊朗传统发酵乳饮 Doogh,凭借丰富营养和低热量优势,逐渐成为热门选择。它不仅能提供人体每日所需的部分钙和多种维生素,还含有益菌,对消化系统健康有益。然而,在 Doogh 的研究领域,存在着一些亟待解决的问题。此前,多数研究聚焦于其营养成分和微生物益处,对水胶体添加如何改变其物理特性的研究却寥寥无几,尤其是水胶体对 Doogh 流变特性(如粘度、流动行为等)的影响,以及添加水胶体后产品长期稳定性方面的研究更是匮乏。为了填补这些空白,来自国外的研究人员开展了一项关于 “Investigating the impact of sodium alginate and xanthan hydrocolloids on the rheological Doogh properties (Iranian dairy drink)” 的研究,相关成果发表在《Food Hydrocolloids for Health》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样品制备,将酸奶按 1:1 比例用水稀释,添加双结晶盐,控制 pH 为 4.2,再分别加入不同浓度(0%、0.04%、0.07%、0.1%)的藻酸钠和黄原胶,制成 Doogh 样品。然后,运用 Anton Parr 流变仪(型号 MCR - 300)进行稳态流动和动态测试。稳态流动测试通过获取不同样品在 0.1 s-1至 1 s-1000剪切速率下的表观粘度数据,并利用幂律和 Herschel - Bulkley 模型进行拟合分析;动态测试则包括应变扫描、频率扫描、蠕变测试以及 Cox's - Merz 定律相关测试,全面评估样品的流变特性。最后,使用 SPSS 统计软件(版本 16)进行数据分析,以确定实验结果的显著性。

研究结果如下:

  • 流变特性
    • 表观粘度:在低剪切速率下,所有样品表观粘度较高,随着剪切速率增加而降低,在高剪切速率下趋于稳定。第一天和储存 42 天后,含 1.0% 水胶体的样品粘度最高,对照组(0%)最低,且储存时间不影响该趋势。
    • 流动行为:所有样品的剪切速率与剪切应力关系非线性,呈现非牛顿流体行为。幂律和 Herschel - Bulkley 模型能较好描述其流动行为,所有样品流动指数(n)均小于 1,表明具有剪切稀化和假塑性行为。随着水胶体浓度增加,屈服应力升高,0% 样品屈服应力最低,0.1% 样品最高。

  • 非稳态流变特性
    • 动态(振荡)流变:含 0.1% 水胶体的样品在弹性和粘性模量方面数值最高,结构强度更大;对照组最低,流动性更好。所有样品粘性模量高于弹性模量,含胶体样品在储存期间粘性模量更高。储存 42 天后,含胶体样品复数模量高于对照组,且损失切线大于 1,表明粘性行为占主导。
    • 蠕变测试:添加水胶体使样品在孵育前延迟屈服模量(jr)降低,弹性增加;孵育后 jr 增加,弹性降低。0.1% 样品在孵育前达到 63.2% 最终应变值的时间最短,对照组最长;孵育后则相反,0.07% 样品达到最终应变的时间最长。

  • Cox's - Merz 定律:所有 Doogh 样品的复数粘度高于表观粘度,含 0.1% 水胶体的样品复数模量更高。采用幂律模型研究发现,0.1% 样品的 α 和 β 值较高,对变形和粘弹性流动的抵抗力最强,对照组最弱。

研究结论和讨论部分指出,藻酸钠和黄原胶的添加显著改变了 Doogh 的流变行为,使其从牛顿流体转变为假塑性流体。合适的数学模型为幂律和 Herschel 模型。随着粘度增加,粘性模量高于弹性模量,一致性系数增加,流动指数降低,屈服应力升高。孵育储存降低了 Doogh 的弹性。总体而言,这两种水胶体可作为改善 Doogh 稳定性和粘度的有效成分,且在储存过程中对其流变行为无不良影响。该研究为 Doogh 作为功能性饮料的品质提升提供了重要的理论依据,有助于推动相关食品行业的发展,为消费者提供品质更优的产品。

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