鹰嘴豆aquafaba与生物聚合物共喷雾干燥技术:提升无蛋酥皮生产的物理与功能特性

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  针对液态鹰嘴豆aquafaba工业处理困难、干燥后吸湿性强等问题,研究人员通过喷雾干燥结合生物聚合物载体(MD、GA及其复合物),显著降低粉末吸湿性(GAB模型显示MD:GA组临界水分含量降至0.042?g/g),并调控其乳化、发泡等功能特性,为植物基食品开发提供新方案。

  

随着素食主义和低环境负荷饮食的兴起,植物基食品替代动物原料的需求激增。鹰嘴豆aquafaba(豆类蒸煮液)因其出色的发泡、乳化能力成为鸡蛋替代品的热门候选,但其液态形式存在储存运输困难、微生物风险高等产业痛点。传统喷雾干燥虽能将其转化为粉末,但产物吸湿性强,易导致结块变质。更棘手的是,干燥过程可能破坏其功能成分如皂苷(saponins),影响终产品性能。如何通过技术手段平衡加工效率与功能保留,成为食品工业的攻关重点。

针对这一挑战,来自圣保罗研究基金会支持的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表论文,系统评估了麦芽糊精(MD)、阿拉伯胶(GA)及其复合物作为载体对喷雾干燥鹰嘴豆aquafaba的影响。研究通过测定吸湿性(GAB模型)、功能特性(乳化活性指数等)及无蛋酥皮应用验证,发现MD5%配方能最大程度降低粉末吸湿性(临界水分0.042?g/g),同时保留皂苷含量;而GA的加入则显著提升乳化能力但削弱发泡性能。这一成果为植物基食品工业化提供了关键技术支持。

关键技术方法包括:采用喷雾干燥制备含不同载体(MD、GA、MD:GA 1:1)的aquafaba粉末;通过GAB模型分析水分吸附行为;测定玻璃化转变温度(Tg)评估物理稳定性;结合乳化活性指数、发泡能力等技术功能指标筛选最优配方;最终以无蛋酥皮为模型验证应用效果。

物理化学性质分析
喷雾干燥后的aquafaba粉末含水率仅3.73%(湿基),蛋白质含量3.14%。载体添加显著降低水活度和粒径,其中MD5%使吸湿性降幅达52%(对照0.087?g/g)。GAB模型显示MD:GA组具有最优水分吸附特性,Tg提升表明物理稳定性增强。

功能特性调控
GA的引入使乳化容量提升至对照的2.3倍,但发泡能力降低37%。相反,MD单独使用可增强发泡性能,这与其保留皂苷的特性相关。复合载体(MD:GA)在两项指标间取得平衡,证实载体选择可定向调控功能。

无蛋酥皮应用验证
含MD的粉末在酥皮制备中表现出最佳流变特性,低浓度MD即能改善泡沫稳定性。该结果证实载体工程可有效解决植物基食品工业化中的功能损失问题。

结论表明,生物聚合物载体不仅能改善aquafaba粉末的物理稳定性,还可通过分子互作机制(如多糖-蛋白质复合)精准调控其技术功能。MD在降低吸湿性方面的卓越表现,以及GA对乳化体系的增效作用,为不同应用场景提供了配方设计依据。研究首次系统阐明了载体类型与aquafaba功能构效关系,其方法论对开发其他植物蛋白替代品具有普适意义。随着巴西将MD归类为添加糖的新规实施,低DE(葡萄糖当量)MD与GA的复合使用策略,或将成为兼顾健康诉求与工艺需求的解决方案。

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