《Applied Food Research》:Physicochemical and functional characterization of cricket protein hydrolysate and its application in chocolate ice cream: quality attributes and consumer acceptance
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蟋蟀蛋白水解物(CPH)是一种具潜力的多功能配料,但将其配料级特性与冷冻甜品中的产品品质及消费者接受度相联系的信息有限。研究人员以脱脂家蟋蟀(Acheta domesticus)粉为原料,采用 Alcalase 制备 CPH,并以 0、3、6、9 g/100
蟋蟀蛋白水解物(CPH)是一种具潜力的多功能配料,但将其配料级特性与冷冻甜品中的产品品质及消费者接受度相联系的信息有限。研究人员以脱脂家蟋蟀(Acheta domesticus)粉为原料,采用 Alcalase 制备 CPH,并以 0、3、6、9 g/100 g 控制基料的比例(CPH0–CPH9)加入巧克力冰淇淋中进行评价。水解程度达 50.49±0.17%。与脱脂蟋蟀粉相比,CPH 粗蛋白更高(77.85±1.26% vs 66.14±1.56%),pH 7.0 时蛋白溶解度显著提升(67.80±3.26% vs 6.63±0.63%),起泡与乳化特性及 DPPH 自由基清除活性均增强(p<0.05)。冰淇淋中 CPH 添加量升高伴随表观粘度上升、overrun 由 8.74±0.54%增至 35.63±2.62%(p<0.05)、累积滴落减少。CPH0 至 CPH9 间,粗蛋白由 5.33±0.61%升至 11.04±1.01%,灰分由 1.11±0.02%升至 1.78±0.71%,DPPH 活性由 1.07±0.01 升至 8.66±0.12 mg Trolox equivalents/g(p<0.05)。CPH3 总体喜好度与 CPH0 相当(7.30±1.58 vs 8.02±0.93;p>0.05),而 CPH6 与 CPH9 喜好度降低(4.57±2.41、4.74±2.50;p<0.05)且蟋蟀风味、咸味与苦味感知增强。CPH3 在蛋白强化、产品品质与感官接受度间取得最优平衡,支持蛋白强化冷冻甜品的进一步开发。
研究背景方面,全球人口持续增长与可持续发展需求推动替代蛋白开发,家蟋蟀(Acheta domesticus)因高蛋白含量成为重点对象,但直接添加蟋蟀粉面临溶解性差、色泽风味异常及消费者接受度低等问题。酶解可改善蛋白功能特性,然而水解产物(CPH)在冷冻甜品中的配料级特性、产品品质与感官接受度三者关联研究稀缺。该研究发表于《Applied Food Research》,旨在集成表征 Alcalase 衍生的 CPH 理化、技术与潜在生物活性,并在巧克力冰淇淋中梯度添加以评估其对流变、overrun、融化、组成、抗氧化及消费者响应的影响,明确技术增益与感官折衷的平衡点。
关键技术方法上,研究人员以泰国商业脱脂家蟋蟀粉为原料,用 Alcalase 2.4L 在 pH 7.5、50℃、酶底比 1%(w/w)下酶解 120 min,灭酶后离心取上清冷冻干燥得 CPH;配料级表征涵盖凯氏定氮粗蛋白、TNBS 法水解度(DH)、SDS-PAGE、pH 7.0 溶解度、起泡/乳化能力及稳定性、DPPH 清除率、甲壳类交叉反应蛋白 ELISA。冰淇淋以 0/3/6/9 g CPH/100 g 基料制作,53 名泰国高校师生消费者中心地点测试,采用 9 点享乐量表与 5 点强度量表,统计用 ANOVA/Tukey 与混合效应模型(p≤0.05)。
研究结果部分,3.1 节脱脂蟋蟀粉与 CPH 特性表明:DH 达 50.49±0.17%,CPH 粗蛋白 77.85±1.26%、pH 7.0 溶解度 67.80±3.26%、起泡容量 34.25±0.03%、泡沫稳定性 75.31±0.02%、乳化活性 54.17±2.33%、乳化稳定性 96.30±1.92%、DPPH 23.53±2.56 mg TE/g,均显著高于原料(p<0.05);ELISA 检测甲壳类反应蛋白由 132.52±1.82 mg/kg 降至<0.31 mg/kg;SDS-PAGE 显示高分子带减弱、低分子肽段富集,证实 Alcalase 切裂有效。3.2 节 CPH 强化巧克力冰淇淋属性显示:所有基料呈剪切变稀,表观粘度随 CPH 增加而升高;overrun 由 8.74±0.54%(CPH0)升至 35.63±2.62%(CPH9);60 min 累积滴落随 CPH 增加而降低;L* 由 18.75±0.76 升至 21.06±0.27,b* 由 11.00±0.24 升至 12.18±0.06,ΔE 由 1.55±0.55 升至 2.93±0.82;DPPH 由 1.07±0.01 升至 8.66±0.12 mg TE/g;粗蛋白 5.33±0.61%→11.04±1.01%,水分下降,灰分上升。3.3 节感官评价指出 CPH3 总体喜好度 7.30±1.58 与对照 8.02±0.93 无差异(p>0.05),CPH6/CPH9 降至 4.57±2.41/4.74±2.50(p<0.05),且蟋蟀风味、咸味、苦味强度随添加量上升。
讨论与结论部分,研究人员指出 CPH 通过提升溶解度、界面活性和抗氧化肽暴露改善冰淇淋充气与抗滴落,但高浓度短肽带来苦味与虫源风味导致接受度下降;ELISA 降低不代表临床低致敏性,因仅用多克隆抗体靶标原肌球蛋白且终产品未测;DPPH 增强不等于体内抗氧化或货架期延长。结论确认 CPH3(3 g/100 g 基料)在蛋白富集、流变增益与消费者喜好间提供最有利平衡,为蛋白强化冷冻甜品开发提供依据。