《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Combining high-pressure processing with transglutaminase pre-treatment for stabiliser-free ice cream production
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本研究评估了高压(HP)处理（600 MPa, 55 °C, 10 min）与转谷氨酰胺酶(TGase, 0–4 U/g蛋白）预处理作为生产无稳定剂冰淇淋的清洁标签策略的联合应用，并与瓜尔胶稳定混合料的传统均质-热处理进行比较。尽管热(TH)处理和HP处理混合
本研究评估了高压(HP)处理（600 MPa, 55 °C, 10 min）与转谷氨酰胺酶(TGase, 0–4 U/g蛋白）预处理作为生产无稳定剂冰淇淋的清洁标签策略的联合应用，并与瓜尔胶稳定混合料的传统均质-热处理进行比较。尽管热(TH)处理和HP处理混合料均表现出剪切变稀行为，但HP–TGase联合处理显著增加了稠度系数、表观粘度和触变性，反映了通过链间桥接形成连续缠结蛋白质网络。TGase预处理还通过将蛋白质交联成纳米簇，提供空间位阻稳定并延缓生物聚合物分离，减少了瓜尔胶–蛋白质体系中的宏观相分离。在冷冻产品中，HP处理样品表现出更高的膨胀率（92.6%对82.5%）和显著更高的脂肪失稳度（26.4%对2%），这与改善的气泡稳定和部分脂肪聚结一致。最佳TGase浓度（2–3 U/g蛋白）使空气掺入最大化，而过度交联通过过度稳定脂肪球界面降低了膨胀率。振荡热流变分析表明，HP–TGase样品具有升高的复数粘度和增加的粘性耗散，表明其具有更奶油状、更抗变形的结构。联合处理降低了冰晶多分散性，并通过增强冷冻浓缩血清相中未冻水的结合能力来抑制冰点降低。多元ASCA–PLS-DA确定加工方法为结构分化的主要驱动因素，其中熔化起始温度和稠度系数是关键判别因子，而TGase浓度对膨胀率和熔化行为产生了次要的剂量依赖性影响。总体而言，HP–TGase方法为生产结构稳定、充气且质地改善的无稳定剂冰淇淋提供了一条有前景的清洁标签途径。
论文解读：高压与转谷氨酰胺酶协同处理实现无稳定剂冰淇淋的清洁标签生产
冰淇淋作为全球性冷冻甜品，其市场在2025至2032年间预计年增长6.5%。消费者对健康化、清洁标签产品的关注日益增强，传统合成稳定剂虽能改善混合料粘度、抑制冰晶重结晶并提升抗融性，但其“非天然”标签属性促使业界寻求替代方案。高压(HP)处理可诱导酪蛋白胶束解离及乳清蛋白变性，形成蛋白质网络；转谷氨酰胺酶(TGase)则通过催化蛋白质交联增强凝胶和界面特性。此前研究分别探索了二者在乳制品中的应用，但针对无稳定剂冰淇淋体系的联合应用尚未系统评估。基于此，研究人员假设HP–TGase联合处理可替代传统稳定剂，并获得与传统瓜尔胶稳定体系同等或更优的产品品质。该研究发表于《Innovative Food Science》。
研究人员制备了冰淇淋混合料，分别采用传统均质-热处理(TH)和HP处理（600 MPa, 55 °C, 10 min）作为预处理，再以0–4 U/g蛋白的TGase进行酶交联，随后对混合料进行流变学表征，对最终冰淇淋进行膨胀率、脂肪失稳度、振荡热流变(OTR)、差示扫描量热(DSC)、硬度及熔融特性分析，并结合多元统计方法ASCA-PLS-DA解析加工因素和酶浓度对结构属性的影响。
研究用到的主要技术方法包括：实验室规模HP处理系统；商业TGase制剂（ACTIVA YG）酶交联；旋转粘度计结合Ostwald-de Waele模型测定混合料流变参数；振荡热流变仪测量冰淇淋粘弹谱；DSC测定热转变参数；质构仪贯入法测定硬度；分光浊度法测定脂肪失稳度；以及ASCA-PLS-DA多变量统计模型。冰淇淋配方涉及全脂奶粉、低脂奶油、蔗糖、葡萄糖浆和单双甘油酯，原料来源在原文中已注明。
主要结果如下：
3.1 相分离行为：不含TGase时，TH混合料出现约17%体积的宏观相分离，归因于瓜尔胶与酪蛋白的热力学不相容。TGase预处理通过将酪蛋白交联成纳米簇并接枝乳清蛋白，提供空间位阻稳定，显著抑制了相分离。
3.2 稳态流变行为：所有混合料均呈剪切变稀特性。单独HP处理与TH处理相比仅轻微增加粘度，但HP–TGase联合处理使稠度系数K增加最高达188%，表观粘度增加106%，同时降低流动行为指数n，表明形成了更致密的链间交联蛋白质网络。TH–TGase处理仅引起K和触变性的轻微变化。
3.3 膨胀率与脂肪失稳：HP处理样品的膨胀率为92.6%，显著高于TH的82.5%。TGase在2–3 U/g蛋白时使膨胀率最大化，过高浓度因过度稳定脂肪球界面而降低空气掺入。HP样品脂肪失稳度为26.4%，远高于TH的2.0%，因HP处理产生的酪蛋白片段更易吸附于油水界面，且不含瓜尔胶的血清相粘度较低，有利于脂肪部分聚结。
3.4 振荡热流变行为：HP处理冰淇淋在-14 °C下具有更高的复数粘度η*和损耗因子tanδ，表明其更抗变形、口感更奶油。DSC显示TGase处理降低了冰熔融焓（从154.5降至130.1 J g
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