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为解决植物基稀奶油生产中酪蛋白酸钠(SC)替代难题,研究人员探讨小麦麦醇溶蛋白胶体颗粒(GCPs)的应用。发现 GCPs 浓度超 0.2%(w/v)可制形稳稀奶油,0.3% 时性能最优,其与 SC 基稀奶油多项指标相当,存储 60 天性能稳定,为生产提供新策略。
在食品工业的版图中,稀奶油宛如一位优雅的 “甜品魔法师”,轻盈的质地与绵密的口感让蛋糕、咖啡等美食焕发光彩。然而,传统稀奶油依赖乳源成分酪蛋白酸钠(SC)稳定脂肪球,这不仅面临素食潮流下动物源成分的限制,还存在生产成本高、环境负担重等问题。随着 “植物基革命” 浪潮涌起,开发可替代 SC 的植物基稳定剂成为行业焦点 —— 如何在不牺牲稳定性与口感的前提下,让植物蛋白担纲稀奶油的 “结构工程师”?这既是技术挑战,更是打开可持续食品市场的密钥。
为破解这一难题,国内研究团队将目光投向小麦麦醇溶蛋白(gliadin)—— 这种在面粉中含量丰富的储藏蛋白,凭借两亲性结构可自组装成微纳米级胶体颗粒(GCPs),自带 Pickering 乳化属性,或许能成为稀奶油体系的 “天然稳定剂”。该研究成果发表于《Food Hydrocolloids》,为植物基乳制品领域注入新活力。
研究采用的关键技术方法包括:通过反溶剂法制备 GCPs,利用激光粒度仪测定乳化液脂肪球粒径分布,借助光学显微镜观察微观结构,采用质构仪分析质地特性(如硬度、弹性),运用流变仪测试黏弹性与蠕变恢复行为,以旋转流变仪结合口腔摩擦模型评估口腔摩擦行为,并通过长期冷藏(60 天)监测储存稳定性。
脂肪球粒径与 GCPs 浓度的关联
研究发现,乳化液中脂肪球粒径随 GCPs 浓度升高呈现 “由大变小” 的趋势。当浓度从 0.1%(w/v)增至 0.5% 时,粒径分布峰值逐渐向小粒径区间偏移。这表明 GCPs 通过吸附在油 - 水界面形成稳定保护层,有效抑制脂肪球聚集,为后续打发过程中形成均匀气泡网络奠定基础。
打发性能的浓度依赖性
打发率(overrun)随 GCPs 浓度变化呈倒 U 型曲线:浓度 0.3%(w/v)时达峰值 299.7±5.0%,此时部分脂肪聚结率为 71.99±2.75%。低浓度时,少量 GCPs 无法充分包裹脂肪球,导致聚结不足;高浓度则因界面层过厚阻碍脂肪球有效黏附气泡,唯有适中浓度可平衡界面吸附与聚结效率,实现最佳充气效果。
微观结构与质地特性
光学显微镜下,0.3% GCPs 稳定的稀奶油展现均匀的气泡分布,脂肪球紧密吸附于气泡界面形成连续网络。质构分析显示,其硬度、弹性与 SC 基稀奶油无显著差异,表明 GCPs 可构建与传统体系相当的三维结构,保障裱花造型与口感体验。
口腔摩擦行为与储存稳定性
口腔摩擦测试表明,GCPs 基稀奶油的摩擦系数与 SC 基样品接近,均呈现低黏腻感的顺滑特性,符合消费者对 “乳脂般” 口感的期待。历经 60 天 4℃冷藏,样品的打发率与持形能力保持率超 90%,证明 GCPs 界面层的强韧性可抵御长期储存中的物理降解。
研究结论与意义
本研究首次证实小麦 GCPs 无需复杂改性即可替代 SC 用于植物基稀奶油制备,0.3%(w/v)为最优浓度,其在乳化稳定性、打发性能、质地口感及储存耐久性等关键指标上均媲美传统乳基体系。这一发现不仅拓展了麦醇溶蛋白在功能食品中的应用场景,更提供了一条低成本、简工艺的植物基产品开发路径,为应对全球乳制品替代需求、推动可持续食品工业发展开辟新方向。未来,围绕 GCPs 的粒径调控、与其他植物蛋白复配等方向的深入研究,或将进一步解锁植物基乳制品的多元可能。