等离子体改性大米淀粉对奶酪理化及感官特性的影响研究

本研究针对加工奶酪中传统稳定剂存在的健康和环境问题，创新性地采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术改性大米淀粉作为天然稳定剂。通过10 kV/20 min的DBD处理，淀粉的溶解度提升31.77%，直链淀粉含量增加7.01%，成功应用于奶酪配方后使产品硬度提升21.14%，同时显著改善质构特性。发表在《Measurement: Food》的这项研究为食品工业提供了更环保的功能性配料解决方案。

　　

奶酪作为广受欢迎的乳制品，其加工过程中需要添加稳定剂来维持质地稳定性和延长保质期。然而传统稳定剂存在依赖高盐乳化剂、可能影响感官特性等问题。与此同时，天然大米淀粉虽具有低过敏性等优势，却面临粘度低、易回生等技术瓶颈。这些矛盾促使Bara Yudhistira团队探索更环保高效的淀粉改性方案，最终将目光投向了新兴的介质阻挡放电(DBD)等离子体技术。

研究团队采用10 kV电压处理20分钟的DBD等离子体改性Inpari 42品种大米淀粉，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等技术系统表征了改性效果，并将改性淀粉以4%-16%不同比例应用于加工奶酪。发表在《Measurement: Food》的这项研究揭示了等离子体处理如何通过改变淀粉分子结构来提升其功能特性，为开发"清洁标签"食品提供了新思路。

关键技术方法包括：从Inpari 42大米中提取淀粉后，采用10 kV DBD等离子体处理20分钟；使用快速粘度分析仪(RVA)测定糊化特性；通过质构仪分析奶酪的硬度、胶黏性等参数；采用35人感官评价小组进行7分制评分；运用近红外光谱等技术测定淀粉结构变化。

淀粉特性研究结果显示：DBD处理使淀粉颗粒表面形成明显孔隙，粒径从5.47 μm降至2.41 μm。溶解度显著提升31.77%至2.82%，直链淀粉含量增加7.01%至24.28%。糊化特性分析显示峰值粘度从5429.33 cP降至4995.02 cP，但最终粘度有所提升，表明改性淀粉具有更好的热稳定性。

奶酪理化特性方面：添加10%改性淀粉的样品硬度达到2207.73 g，较未改性淀粉样品提高约3.4倍。有趣的是，13-16%高添加量反而导致硬度下降，显示存在最佳添加比例。颜色分析表明改性淀粉能显著提升产品白度指数，16%添加组的L*值达79.71。

感官评价数据揭示：10%添加组在总体接受度获得最高分6.129(7分制)，其质地和风味平衡最佳。但超过13%的添加量会导致产品过软，接受度降至4.839分，证实了"适量添加"的关键性。

该研究创新性地证实：DBD等离子体处理能通过打断淀粉分子间氢键、增加直链淀粉比例等方式，显著提升大米淀粉的功能特性。当应用于奶酪产品时，10%添加量可实现硬度提升与感官接受度的最佳平衡，且相比传统稳定剂更符合清洁标签趋势。这项研究不仅为食品工业提供了新型天然稳定剂解决方案，也为等离子体技术在食品改性领域的应用拓展了理论依据。特别值得注意的是，研究揭示的"适度添加"原则对工业化生产具有重要指导价值，过高的淀粉添加量反而会破坏奶酪蛋白网络结构。未来研究可进一步探索不同品种大米淀粉的改性效果差异，以及等离子体参数与最终产品特性的量效关系。