不同浸泡温度对豆浆摩擦学行为的影响机制:基于结构特性的感官品质调控研究

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Grain & Oil Science and Technology CS7.3

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  本研究针对植物基饮品口感优化需求,探讨了浸泡温度(20-80°C)对豆浆微观结构及摩擦学行为的影响。通过CLSM、DSC和流变学等多技术联用,发现40°C浸泡形成的均匀小颗粒(Dm=1.46μm)通过滑动摩擦机制显著降低摩擦系数(μ=0.02),而高温(80°C)导致蛋白变性聚集(Dm=19.03μm)引发滚动摩擦,使μ值升高30%。该研究为植物蛋白饮料的加工工艺优化提供了理论依据,发表于《Grain》期刊。

  

植物基饮品的口感革命:解码豆浆润滑特性的温度密码

在全球植物基饮食浪潮中,豆浆作为传统蛋白饮料面临新的挑战——如何通过加工工艺调控其感官品质?尽管前人研究了烹饪温度、酶处理等因素的影响,但浸泡温度这个关键预处理环节对豆浆质地形成的作用机制仍是未解之谜。尤其当消费者对"顺滑度"的要求日益严苛时,揭示微观结构与口腔摩擦行为的关联成为食品科学领域的前沿课题。

中国的研究团队在《Grain》发表的研究中,创新性地将食品摩擦学(Tribology)与结构表征技术结合,系统考察了20°C至80°C浸泡温度对豆浆品质的影响。研究采用离心分层技术分离豆浆组分,通过CLSM(激光共聚焦显微镜)观察蛋白-油脂空间分布,结合DSC(差示扫描量热法)分析7S球蛋白变性程度,并首创性地使用PDMS(聚二甲基硅氧烷)模拟舌面进行口腔摩擦学测试。

3.1 口腔摩擦学行为
Stribeck曲线揭示:40°C浸泡样品(S40)在1-30mm/s速度区间呈现最低摩擦系数(0.02),对应感官评价中8.09分的最高顺滑度。高温组(S80)因70°C以上7S球蛋白完全变性,形成104μm大颗粒,摩擦系数激增至0.028,导致5.97分的差评。

3.2 结构表征
CLSM显示S40中FITC标记的蛋白与Nile Red标记的油脂分布均匀,而S80出现蛋白包裹油滴的复合物。DSC证实S80的7S球蛋白吸热峰消失,Zeta电位绝对值从-35mV(S20)降至-18mV,表明表面电荷减少促使颗粒聚集。

3.3 分层组分分析
离心上清液(SU40)保持小粒径优势(1.45-34.46μm),而下层沉淀(SL80)含275μm超大聚集体。有趣的是,SL80在摩擦测试中仍能通过释放油脂形成"油膜",使混合润滑区摩擦系数骤降40%。

3.4 流变与成分
S40表观粘度达229mPa·s的最高值,但离心稳定性(R值=0.75)优于S80(R=0.31)。蛋白含量在40°C时达峰值3.2g/L,高温处理导致15%蛋白损失。

这项研究首次建立了浸泡温度-微观结构-摩擦行为-感官品质的完整关联链,证实40°C是平衡蛋白溶出与结构完整性的最优条件。该发现不仅为豆浆工业化生产提供精确工艺参数,更开创了通过调控颗粒尺寸分布(PSD)来设计植物基饮品口感的新范式。未来可延伸至杏仁奶等产品开发,推动整个植物蛋白产业向"精准质构"时代迈进。

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