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影响植物蛋白饮料稳定性的化学因素

影响植物蛋白饮料稳定性的化学因素

植物蛋白饮料是一种复杂的蛋白质胶体系统,也是一种热力学不稳定的系统,它包括蛋白质形成的悬浮液、脂肪形成的乳液,以及糖、盐等真实溶液的形成。

因此,植物蛋白饮料在生产和贮存期间,容易出现蛋白质变性、沉淀、脂肪漂浮等现象,导致系统产生分层、絮凝、高分子等,会显著降低产品质量。植物蛋白饮料的稳定性受多种因素影响,但总的来说,它主要包括化学、物理和微生物因素。

化学因素

01部件

蛋白质浓度

在植物蛋白饮料中,蛋白-蛋白相互作用和蛋白-脂质相互作用同时存在,前者容易絮凝沉淀,而后者则有利于体系的稳定性。蛋白质浓度影响两种相互作用。

此外,这两种相互作用还受到蛋白质的物理和化学性质的影响。植物蛋白和脂质种类复杂,其理化性质与其组成、结构等直接相关,但目前,植物饮料领域对特定类型蛋白质之间以及蛋白质与脂质之间的相互作用缺乏研究。

02部件

酸碱度

蛋白质的水合作用明显受系统pH值的影响,因为蛋白质分子含有氨基和碳青霉,它们具有酸碱性质和等电点。

来自不同来源的植物蛋白在其等电点方面存在显着差异。即使对于相同的植物蛋白,其等电点也根据其结构和环境而变化。

普通植物蛋白的等电点在pH4和pH6之间,大豆蛋白的等电点约为pH4.5。在这些条件下,蛋白质的净电荷接近于零,蛋白质分子缺乏静态排斥力,其水化最弱,溶解度极小,易产生絮凝沉淀。为了保证植物蛋白饮料的稳定性,有必要促进蛋白质的解脱,以提高植物蛋白分子的水合作用能力和溶解度。

因此,在满足口感和风味的前提下,植物蛋白饮料的pH值应远离植物蛋白的等电点。在极端酸碱条件下,植物蛋白饮料的质量下降,不利于饮用,因此,植物蛋白饮料的最佳pH值一般控制在7~8。

影响植物蛋白饮料稳定性的化学因素

03部件

盐离子

一般来说,盐离子对蛋白质有"盐溶解度"和"盐分析"的作用。低Na-plus浓度促进蛋白质的溶解,当其浓度达到0.5 mol/L或更高时,可导致蛋白质突起,特别是Ca2加、Mg2加等多价离子容易导致蛋白质提取。

因此,在植物蛋白饮料的生产和储存过程中应避免高浓度的盐离子。

04部分

成分

植物蛋白饮料中成分的组成对其系统的稳定性有复杂的影响。最重要的是糖,乳化剂和增稠剂。

一般来说,糖很容易在蛋白质分子的表面形成糖膜,从而提高蛋白质与水之间的亲和力,此外,糖类物质还可以提高分散介质的粘度和密度,从而在一定程度上提高植物蛋白饮料的稳定性。

乳化剂可以降低两相界面的张力,降低分散体系的界面能量,提高乳液中脂肪分布的均匀性和溶液的稳定性。乳化剂分子带电荷可以使液滴表面带电形成双电层,增强液滴之间的静电斥力,减少液滴碰撞和聚合的机会。

植物蛋白饮料中常用的乳化剂有单体、甘油大酯、聚甘油酯、蔗糖脂肪酸等。根据国家标准GB 2760-2014的规定,在蛋白质饮料中,单、双甘油硬脂酸酯可适量使用,无明确限量要求,聚甘油酯脂肪酸酯最大使用量为10g/kg,蔗糖脂肪酸最大使用量为1.5g/kg。

特定乳化剂与饮料体系中蛋白质和脂肪的稳定作用的关系不仅与乳化剂的类型有关,还与蛋白质和脂肪的理化性质有关。

斯托克斯定律表明,粘度的增加降低了颗粒在乳液体系中的沉积速率,从而提高了体系的稳定性。增稠剂可以增加植物蛋白饮料的粘度,并保持其均匀稳定。生产植物蛋白饮料常用的增稠剂有木瓜、果胶、焦耳胶、瓜尔豆胶、甲基纤维素钠等。

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