乙酰化二淀粉磷酸酯对
酪蛋白酸凝胶理化特性的影响
郑罗燕打于滨V，崔波V，刘鹏飞V
(1.齐鲁工业大学(山东省科学院)食'科学与工程学院，山东济南250353；
2.齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，山东济南250353)trello
摘要：乙酰化二淀粉磷酸酯！ADSP)是重要的酸奶添加剂，通过研究不同浓度ADSP对酪蛋白酸凝胶特性的影响，阐述ADSP影响酸奶'质的机制。动态流变学(频率扫描)研究表明，当ADSP添加量为1.5%时的酪蛋白凝胶的弹性模量和黏性模量最高。低场核磁研究结果表明，ADSP增加了混合凝胶对水分的束缚力。扫描电镜结果显示ADSP增加了单位体积内的酪蛋白颗粒密度。红外光谱分析中发现复合物中酪蛋白与ADSP存在着明显的氢键作用，在1159cm"处C—0和C—C的振动峰发生位移&微观结构显示酪蛋白网络孔隙减小，ADSP提高了凝胶强度和对水分的束缚作用。
关键词：酪蛋白酸凝胶；乙酰化二淀粉磷酸酯；水分分布；微观结构；相互作用
Effech of acetylated distarch phosshate on
physicochemical properties of cain acin gel
ZHENG Luo-yan1,YU Bin1’2,CUI Bo1’2,LIU Peng-fet2
(1・School of Food Scieecc and Engineering,Qile University of
Technology(Shandong Academy of Scieeces),Jinan Shandong250353,China；
2-State Key Laboratory of BiobaC Material and Greee Papermaking,Qile University ofTechnology(Shandong Academy ofScnences),JnnanShandong250353,Chnna) Abstract:Acetylated distarch phosphate(ADSP)is an impoVant additive in yoguV.The effect of dOfer-entconcenteatoonso;ADSPon thegeapeopeetoeso;caon and the mechan osm o;ADSP a ect ong the qua a-ity of yoguV was studied.Dynamic iValogy(frequence scanning)showed that the elastic modulus and viscosity modulus of cain gel with1.5%ADSP had the highest vvlue.The results of LF-NMR showed that ADSP incread the binding of mixed gel on water.SEM results showed that ADSP incread cain particle density at per unit velume.FTIR showed that cain in the complex had obvious hydroyen bond with ADSP,and the peak of C—0and C—C were shifted at1159cm_1was shifted.The microstructure showed that the porosity of cain netuork decread and ADSP incread the gel's strength and moisture bondong.
crocodile
Key wois:cain acin gel;acetylated distarch phosphate;moisture distribution；microstructure；in-Uraction
中图分类号：TS201.2文献标志码：A文章编号：1008-9578(2021)01-0059-04
酸奶是一种深受消费者欢迎的乳制品，因为它富含蛋白质、钙、核黄素、维生素_6和维生素B1［1］。酸奶是由牛奶通过乳酸菌发酵而成，在发酵过程中产生乳酸,pH降低，从而导致酪蛋白胶束排斥力降低，体系的净电荷减少，最终酪蛋白颗粒聚集并形成三维凝胶网络［2］（酸奶中常添加果胶、明胶、黄
收稿日期：2019-01-02
基金项目：山东省重点研发项目（2017YYSP-24）；泰山学者专项资金
作者简介：郑罗燕（1993—），女，硕士，研究方向为食'添加剂与功能性食'开发。通信作者：崔波（1971—），男，博士，教授，研究方向为食'科学。
原胶、淀粉等添加剂提高淀粉的稳定性减少乳清析出，提高酸奶品质，因此研究这些添加剂对酸奶理化性质的影响具有积极意义。
变性淀粉在一定程度上可提高酸奶的品质，低取代度磷酸酯可提高酸奶的组织状态和口感并减少乳清析出，乙酰化交联淀粉可维持酸奶酸度，提高酸奶的储存稳定性［3］（国外学者对不同变性淀粉对酸奶凝胶机理及影响进行了研究，在储存过程中添加淀粉的样品可滴定酸度升高并且添加小麦原淀粉的酸奶样品储能模量和硬度最大⑷。蜡质玉米交联淀粉可提高凝胶的pH，并通过提高乳蛋白浓度增加凝胶强度［5］（改性淀粉作为一种食品添加剂是天然淀粉经过物理、化学或者生物处理，改变原有性质使其更加符合加工处理的条件，具有脂肪替代、乳化、稳定等多种功能［6］。乙酰化二淀粉磷酸酯（ADSP）是一种经过酯化和交联处理的改性淀粉，该产品具有价格低廉、糊化温度低、冻融稳定性高等优点。
酪蛋白是牛奶中主要的蛋白质成分，约占牛奶蛋白的80%。酸诱导酪蛋白凝胶是一种简单的酸奶模型系统，为牛奶或酪蛋白酸溶液酸化形成的凝胶。本试验从酪蛋白-ADSP模型中分析ADSP对酪蛋白酸凝胶理化性质的影响为酸奶加工生产或新产品研发提供一定的参考。羊皮卷之二
1材料与方法
1.1材料与试剂
酪蛋白（AR），上海源叶试剂有限公司；乙酰化二淀粉磷酸酯（磷含量0.0085，乙酰基含量0.0042），山东正德有限公司提供；氢氧化钠、盐酸、叠氮化钠、乙醇等，分析纯。
weird1-2仪器与设备
NMI120-030V-1低场脉冲核磁共振仪，苏州纽迈科技有限公司；LGJ-10冷冻干燥机，北京松源华兴科技发展有限公司；MCR-30旋转流变仪，奥地利Anton Paar有限公司；S-3000N扫描电子显微镜，日本日立有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，郑州科泰有限公司；Nicolel IS50傅里叶红外变换光谱仪，美国Thermo Fisher有限公司。
1.3试验方法
1.3.1酪蛋白复合凝胶体系的制备
酪蛋白完全溶解在去离子中，用磁搅拌器在40I下搅拌2h至完全溶解。然后用0.1mol/L氢氧化钠和0.1mol/L盐酸调整酪蛋白溶液的pH到6.7，调整酪蛋白浓度为3.0%，然后在4I冰箱中储存过夜（添加0.02%叠氮化钠防止微生物污染），以确保完全水合。将不同质量分数的ADSP （0、0.5%、1.0%、1.5%）加到酪蛋白溶液中。然后将混合液放在磁力搅拌器中，在90I条件下加热搅拌30mO至ADSP完全糊化。待溶液冷却至室温后加入一定量葡萄糖酸内酯（GDL），立即用振荡器快速振荡直至完全溶解。最后将混合溶液迅速倒入50mL烧杯中用封口膜进行密封，在40I下保持8h，形成的酸凝胶用于进一步分析。
1.3.2酪蛋白复合凝胶流变特性分析
将凝胶放置在旋转流变仪上，设定Gap值1mm，扫描范围0.1~20H z，应变1%（线性黏弹区），测定温度30I，设置等待时间5min，最后进行测定。
1.3.3酪蛋白复合凝胶脉冲核磁共振测定
称取一定质量的凝胶放入核磁管中，将核磁管放到频射圈中心进行测定。测定结束后通过软件进行反演得到复合凝胶的横向豫驰时间（J）。测定冲用CPMG冲，定为32I。
1.3.4酪蛋白复合凝胶微观结构观察
用扫描电镜对混合凝胶进行微观结构观察。混合凝胶制备完成后切成3mm3的小块，完全浸没在2.5%戊二醛中固定过夜，然后用0.1mol/L磷酸盐缓冲液充分洗涤，接下来在4I下用1% 0s04浸泡2h。最后每15mO对样品进行一次分级乙醇洗脱（30%、50%、70%、90%、100%）。样品完全脱水后，将残余乙醇完全挥发。样品拍摄前进行喷金处理，并在加速电压20kV、4000倍条件下拍摄照片。1.3.5傅里叶变换红外光谱测定
傅里叶红外光谱测定要求样品干燥，需将混合凝胶在箱冷冻过夜，后用冷冻冷冻
48h除去水分。取3mg样品分另IJ与300mg漠化钾混合研磨均匀，然后进行压片处理，最后进行扫描，取漠化钾为背景，扫描范围400cm"~4000cm-1，分辨率为4cm'1，扫描次数为16次。
1.3.6数据分析
采用0rgin8.5和SPSS21.0统计软件进行作图和数据分析与处理。
2结果与讨论英文故事
2-1酪蛋白-NDSP复合凝胶黏弹性
从图1中看出，在ADSP添加量低于1.5%时,
弹性模量（Gq和黏性模量（G〃）都随ADSP增加呈，而ADSP在2.0%时6'和G〃值
1.5%。所有品弹性模量G，几乎不受频率的影响，而黏性模量受频率较大，没有I ADSP的Gq，有品的G，值均大于G〃。说明样品呈现类固体特性，这种现象表明AD-SP提高了凝胶的弹性，使酪蛋白酸凝胶具有了强胶的性质&7'。的ADSP改酪蛋白凝胶的黏弹性质，是糊化的淀粉分子与酪蛋白胶束存在相互作用，糊化的淀粉颗酪蛋白的有效密度，促进了酪蛋白颗的相互作用，共同改酪蛋白复合凝胶的黏弹特性。而ADSP添加量在
2.0%可能是由于ADSP含量过高阻作用酪蛋白胶束之间的集从而凝胶的黏弹性质。
0.1110
频率/Hz
图1酪蛋白-DSP复合凝胶频率扫描
2-2酪蛋白丙DSP复合凝胶水分分布
从图2中可看出，随着ADSP添加量的增加，出现2个峰（束缚水和自由水），且2峰渐向J 减少动，出峰时间也逐渐向T2减少方向移动，明凝胶体的束缚能力逐渐[8]（
用表征酪蛋白/ADSP复合物分子的分流动性质进行测定。从表1看ADSP质量分数为0,0.5%时只出现1个峰，且出峰时间由151-991ms减少到132-194ms o ADSP质量分数为1.0%,1.5%、2.0%时出现了2个峰,J】的峰值时间由28.480ms变为18.738ms,722的峰值没有化。根据不同横向豫驰把水分类为生物聚合物分密结合的结合水，束缚和可以流动的自由应的豫驰分别为0〜10ms,10〜100ms,100-1000ms，女口果水分子与凝胶组分之间具有较强作用力，其横弛豫J向减动，如果作用力较J
动。糊化后的ADSP分子可以将一部分水分包裹在分子内部，而淀粉分子中的羟基过作用共同提高分子的束缚作用⑼。酪蛋白凝胶中由于酪蛋白颗成三维结构而分有一定的束缚作用，而的ADSP具有协同作用共同提高凝胶网络束缚水分子的能力。
e3%酪蛋白；b3%酪蛋白+0.5%ADSP；
c3%酪蛋白+1.0%ADSP；d3%酪蛋白+1.5%ADSP；
e3%酪蛋白+2.0%ADSP
表1ADSP含量对复合凝胶横向豫驰时间的影响
ADSP
浓度/%
峰/ms峰/m s/ms
J1J22J1J22J1J22 0-151.991-200.923-305.386
0.5-132.194-174.753-265.609招聘技巧
1.024.77186.79528.48013
2.19437.649200.923
hotpotato1.521.54475.64624.77113
2.19432.745200.923
2.014.17575.64618.738132.19428.480200.923 2.3酪蛋白丙DSP复合凝胶微观结构分析
从图3中可以看：酪蛋白凝胶和ADSP形成密集的三维结构，ADSP含量的，酪蛋白的隙逐渐减力、，由致密，因此的束缚作用，和的结果一致。在ADSP浓度为2.0%时，酪蛋白凝胶的三维结构变得不，形成堆积。由AD-SP浓 1.5%时酪蛋白胶束和ADSP分间相互作用，导致体积内的酪蛋白颗密度，增强酪蛋白复合凝胶的弹性模量和黏性模量。在ADSP浓度为2.0%时，无法形成三维网结构，对酪蛋白产生阻滞作用&10'，淀粉分子成为的结构，导致凝胶弹性模量和黏性模
。
图3复合凝胶微观结构观察
-3%酪蛋白；b3%酪蛋白+0.5%ADSP；
c3%酪蛋白+1.0%ADSP；d3%酪蛋白+1.5%ADSP；
e3%酪蛋白+2.0%ADSP
2-4酪蛋白-NDSP相互作用分析
蛋白质的特征吸收峰2926cm'1为饱和C—H 键的伸缩振动吸收,3296〜3363cm"1为蛋白质中氨基酸N—H键的伸缩振动吸收,1656cm-1为蛋白质酰(一CONH—中的C=0)的伸动吸收。1453cm"1和1398cm"1是蛋白质分子中肽键的伸缩振动吸收。在3400cT1附近为0—H的伸动吸收是强且宽的峰，2928cm'1为一CH的反对称伸缩振动吸收，在1730-
1760cm-1为酯键的伸缩振动。1159cm-1处的C—0C—C的伸动动1149cm-1是
因为ADSP和酪蛋白形成导致发生变化。形成的酪蛋白复合物中1723cm-1(C=0)处的峰消失)1417cm'1(—0H)和1371cm'1(OH)处的峰振动减弱，说明酪蛋白和ADSP在这些基团
全国研究生网上报名系统图4酪蛋白、ADSP以及复合物的红外光谱图
v酪蛋白；b ADSP；c酪蛋白+ADSP
3结论
酪蛋白复合凝胶与理化性质有密切联系，红外光谱表明ADSP和酪蛋白发生了相互作用，二者之成氢键。ADSP的酪蛋白复合凝胶由ADSP存在大基，对水分的束缚作用-ADSP的含而增大。电镜结果佔ADSP减酪蛋白的孔隙,ADSP「复合凝胶的黏弹性质。ADSP通过和酪蛋白形成，体积内的酪蛋白密度，减酪蛋白的孔隙高酪蛋白凝胶的稳定性。ADSP对酪蛋白酸凝胶体化性质的，在一定程为高品质凝固型酸奶的生产和。
〔参考文献〕
&1'SAHAN N,YASAR K,HAYAL0GLU A A.Physical, chemicvi and o—our quality of non-fvt yoyurf vs aOected
by v杜lucao hydrocolloidvi composite during sUraec&J'-
Food Hydrocelloids,2008,22(7):1291-1297.
&2'ARIPUI F,SAADA D A,CHERIGUENE A.Physice-chemicvi and nsory quality of yoyuV incorporated with
pectin from peel of Citrus sinensis&J'-Food Science and
Nutrition,2016,5(2):358-
小蓝火车&3'刘晓明，群，崔波，等-乙酰化交联淀粉作为凝型酸奶稳定剂的研究[J]•乳业科学与技术，2013, 36(1):1-4.
&4'SCHMIDT KA,HERALD TO,KHAIB KA,of al.Modified wheat starches ud vs stabilizers in t-stylo
yoyuV&J'-Journei of Food QuOity,2010,24(5):421-
434.
&5'AZIM Z,ALEXANDER M,K0XH0LT M,at O.Inouscc of cross-linked way maize starch on the aggreoation behee-
ior of cain micelles du/ng acid-induced gelation[J'.
Food Biophysics,2010,5(3):227-237.
&6'KETT A P,CHAURIB V,FITZSIM0NS S M,of al.In-ouencc of milk proteins on the pasting behvviour and mi-
crostructurvi；characteristics of wvxy maize starch&J'-
Food Hydrocolloids,2013,30(2):661-671.
&7'CUI B,LU Y M,TAN C P,of O.Effect of cross-linked acetylated starch content on the structure and stability of sot
yoghu/&J'-Food Hydrocolloids,2014,35(1):576-582-&8'李，林，，等-魔芋卡拉复配胶的低场核和质构特性研究[J]-食品研究与开发,2016,37
(4):221-224.
&9'慢慢，顾正彪，洪雁，等-三种搅拌型酸奶用变性淀粉的特性及应用[J]-食品与发酵工业，2011,37
(11):86-90.
[10'C0NSIIPINE T,N0ISUWAN A,HEMAR Y,of al.
Rheoloyicvi investioations of the interactions biween
starch and milk proteins in model dairy systems:A re
view&J'-Food Hydrocolloids,2011,25(8):2008-
囧司徒每日秀中文网
2017.
