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豌豆蛋白与脱脂乳蛋白复合酸奶的理化特性及感官评价:一种适用于吞咽障碍患者的高蛋白营养解决方案
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Applied Food Research 4.5
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为解决吞咽障碍(dysphagia)患者对高营养且易吞咽食品的需求,研究人员开展了豌豆蛋白(pea protein)与脱脂乳蛋白(skim milk protein)复合酸奶的理化及感官特性研究。通过分析不同蛋白浓度(1.5-12.0% w/w)下复合酸奶的粒径分布(d4,3 、d90 )、表观黏度(apparent viscosity)和屈服应力(yield stress),发现豌豆蛋白作为非活性填充物削弱了凝胶网络结构,但降低了颗粒感(lumpy),同时保持了与IDDSI标准(Levels 2-4)相似的吞咽安全性。该研究为开发高蛋白、植物基吞咽障碍食品提供了新思路。
吞咽困难(dysphagia)是一种因神经损伤、炎症或衰老导致的吞咽功能障碍,全球约5-10%的老年人受其困扰,严重时可能引发吸入性肺炎甚至死亡。国际吞咽障碍饮食标准化倡议(IDDSI)为此制定了流体增稠等级标准(Levels 0-7),但现有商业增稠产品多依赖淀粉或胶体,营养密度低且口感单一。与此同时,消费者对植物蛋白的需求激增,而豌豆蛋白(pea protein isolate)因其低致敏性和高消化率成为理想替代品,但其在乳制品体系中的行为机制尚不明确。
针对这一挑战,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的研究团队在《Applied Food Research》发表了一项创新研究,系统评估了豌豆蛋白与脱脂乳蛋白以2:1比例复合制备的酸奶(hybrid yoghurts)的理化特性及感官表现。研究通过动态光散射(Mastersizer 3000)分析粒径分布,流变仪(MCR 302)测定表观黏度和屈服应力,扫描电镜(SEM)观察微观结构,并结合定量描述分析(QDA)由9名训练有素的感官评价员对质地属性进行评分。
3.1 实验乳体系表征
豌豆蛋白经均质后粒径从150 μm降至10 μm,溶解度提升至92%。脱脂乳蛋白的粒径稳定在240 nm,但高浓度(>6%)时形成更大聚集体(d90
达790 μm)。
3.2 酸奶特性分析
3.2.1 粒径分布
复合酸奶在6-12%蛋白浓度下呈现更小粒径(d4,3
39-141 μm vs 控制组274-301 μm),且跨度(span)随浓度增加而扩大,表明豌豆蛋白抑制了乳蛋白网络的自聚集。
3.2.2 流变学行为
复合酸奶的表观黏度(100 s-1
剪切速率下)显著低于对照组,如9%蛋白浓度时分别为3.52 Pa·s vs 5.91 Pa·s。SEM显示豌豆蛋白作为"惰性填充物"嵌入乳蛋白网络空隙,导致凝胶强度降低。
3.2.4 感官评价
尽管复合酸奶在6-9%浓度时表现出更强的粉质感(chalky,评分45.3 vs 控制组23.7),但其颗粒感(lumpy)显著降低(11.1 vs 75.5)。所有酸奶的顺滑度(smoothness)和粘附性(adhesiveness)无差异,且与IDDSI Level 2-4增稠流体在口腔厚度感知上具有可比性。
这项研究揭示了豌豆蛋白在乳蛋白体系中的"结构稀释效应":当替代33.3%乳蛋白时,其通过物理填充而非化学交联改变网络拓扑结构,从而降低流变学参数但改善质地均匀性。这一发现为设计兼具高营养(>6%蛋白)与吞咽安全性的植物-乳杂化食品提供了理论依据。未来研究可探索不同蛋白比例(如25% vs 50%)对网络完整性的影响,或通过风味掩蔽技术改善高浓度复合酸奶的粉质感。该成果对老年营养和特殊医学用途食品开发具有重要指导价值。
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