高压均质协同高酰基结冷胶对青椒蛋蔬液流变特性及稳定性的影响

迟玉杰1,张好凯1,迟 媛2,*,王俊彤1

(1.东北农业大学食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030;2.东北农业大学工程学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

摘 要:研究高压均质(high pressure homogenization,HPH)协同高酰基结冷胶(high acyl gellan gum,HA)处理对青椒蛋蔬液(liquid egg with green pepper juice,LEGP)稳定系数、持水力、流变特性、粒径及电位的影响,进而探讨HPH协同HA对LEGP流变特性及稳定性的影响。结果表明:HPH处理可以明显提高LEGP的稳定系数、持水力、屈服应力、表观黏度和ζ-电位绝对值,并减小体系粒径,说明HPH处理可以有效提高LEGP体系稳定性。与HPH相比,HPH协同HA处理可以进一步提高LEGP的稳定系数、持水力、屈服应力、表观黏度和ζ-电位绝对值,使体系粒径进一步减小且分布更均匀,表明HPH协同HA处理可以更好地提高LEGP体系稳定性;其中,均质压力为150 MPa时,LEGP的稳定系数和持水力达到最大。流变实验结果表明HPH处理或HPH协同HA处理样品的流变模型均符合Herschel-Buckley模型,且其流体为带屈服值的假塑性流体,其中,HPH协同HA处理均质压力为150 MPa时,LEGP的屈服应力、表观黏度和弹性模量最高,流体的假塑性最强,体系粒径最小,ζ-电位绝对值最大,LEGP表现出最高的稳定性。

关键词:高压均质;高酰基结冷胶;青椒蛋蔬液;流变特性;稳定性

蛋蔬液是以蔬菜汁和全蛋液为原料,添加其他辅料,按一定比例混合而成,直接面向消费者的终端液态蛋产品[1]。蛋蔬液可最大程度保留鲜蛋蛋白、脂肪以及蔬菜膳食纤维、维生素等营养成分,并在应用阶段省去打蛋、搅拌等人工操作,因此,其符合现代人对食品健康、营养、方便的要求。然而,与国外液态蛋市场种类多样相比,国内液态蛋产品种类单一[2]。为了丰富我国液态蛋产品种类,东北农业大学蛋品加工实验室基于我国传统的青椒炒蛋这一家常菜,开发了青椒蛋蔬液(liquid of egg and green pepper,LEGP)产品。LEGP是一种由蛋白质颗粒、脂肪球、植物细胞为分散相的混合体系,其颗粒大小不一,处于非均匀状态,严重影响了产品的流变特性。液态食品体系的流变特性与产品的稳定性息息相关,而且对产品的口感及后期杀菌过程中的流动状态有影响。同时,不均一的LEGP在贮藏过程中容易出现脂肪球上浮以及蛋白和植物细胞下沉等不良现象,严重影响了LEGP的品质和货架期。因此,如何改善LEGP体系的流变特性及稳定性是目前亟待解决的问题。

高压均质(high pressure homogenization,HPH)是利用高压使液料高速流过窄缝产生的冲击力把液料中粗大颗粒加工成细小而稳定的颗粒的一种技术,能够有效提高液态混合食品体系的稳定性[3]。Martínez等[4]发现在HPH条件下,一定的剪切速率可以增加体系的黏度,提高稳定性。Patrignani等[5]的研究发现均质压力为100 MPa时,随着均质次数从1 次增加至5 次,全蛋液的黏度增加了6 MPags,全蛋液体系的稳定性提高。同时,Marco-Molés等[6]指出,采用100 MPa压力处理全蛋液-酸奶混合体系,体系稳定性最好;随着均质压力继续增加,天然乳化剂屏障被破坏,颗粒逐渐出现聚结现象,体系稳定性下降。以上研究表明,HPH处理能够提高液态混合食品体系的稳定性。高酰基结冷胶(high acyl gellan gel,HA)是一种阴离子线性多糖,可以增加体系的黏度、改变悬浮颗粒的电荷性质,进而提高悬浮液的稳定性[7]。左小博[8]的研究表明,HA能提高糊化过程中淀粉颗粒的溶胀能力,重构淀粉分子的分布排列,从而提高其复合网络结构的稳定性。Sherafati等[9]发现胡萝卜汁中添加HA后体系黏度、颗粒间静电斥力增加,稳定性增强。Efstathiou等[10]发现HA与液态蛋混合不仅提升了液态蛋的稳定性,而且产品具有较好的感官特征。可见,HA可以提高液体混合食品体系的稳定性。刘思琪[11]发现添加HA的葡萄汁经过两次均质后黏度提高,而且HA添加量较少时就能达到很好的稳定效果。Vilela等[12]的研究表明添加质量分数0.05% HA时,含质量分数30%向日葵油的水包油体系稳定性最好,而且在30 MPa条件下进行均质时,体系的稳定性得到进一步提升。综上所述,HPH与HA协同处理能有效地提高液态混合食品体系的稳定性。但目前该技术鲜有用于改善液态蛋与蔬菜混合体系的稳定性。因此,为了解决LEGP稳定性的问题,本实验采用HPH协同HA的技术手段对LEGP流变特性及稳定性的影响进行研究,旨在为蛋蔬液混合制品的加工及贮藏提供理论依据,进一步拓宽我国液态蛋产品的应用前景。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜鸡蛋、青椒均为市售;LT100 HA(食品级)美国CP Kelco公司;其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

IRTracer-10 HPH机 日本岛津公司;TU-1810紫外-可见分光光度仪 北京普析通用仪器有限责任公司;Bohlin Gemini2旋转流变仪、Nano ZS型动态光散射仪英国Malvern公司;Zeta电位仪 美国布鲁克海文仪器公司;LD4-2A型离心机 北京医用离心机厂;EM UC7超薄切片机 德国徕卡公司;JEM-1230透射电子显微镜日本电子株式会社。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

选取完整无破损的鲜蛋,温水清洗蛋壳表面的污染物,用0.1 mol/L NaOH溶液消毒5 min,晾干表面的水分后打蛋去壳,搅拌10 min。取表面光滑无伤痕的新鲜青椒,用流水洗净后去茎、籽,切成1 cmh1 cm的块状,打浆10 min。配制0.4 g/mL HA溶液,70 ℃、100 r/min磁力搅拌10 min至胶体完全溶解,冷却至室温,溶胀24 h。将80 g全蛋液和20 g青椒泥混合,100 r/min搅拌10 min,然后添加10 mL上述HA溶液,继续搅拌10 min,记为HA组;空白组以10 mL水代替HA溶液。使用柠檬酸调节两组样品pH值至6~7之间,在室温下进行HPH处理,处理压力分别为0、30、60、90、120、150、180 MPa。处理后的样品于4 ℃保存备用。

1.3.2 稳定系数测定

参考Ertugay等[13]的方法并略作修改,待测样品用蒸馏水稀释30 倍后取5 mL置于离心管中,4 200hg离心15 min,在625 nm波长处测产品离心前后上清液的吸光度,稳定系数的测定如公式(1)所示。

式中:AA为离心后上清液的吸光度;AO为离心前样品的吸光度。

1.3.3 WHC测定

参考毋引子等[14]的方法并略作修改,取待测样品5 mL放入离心管中称质量,2 250hg离心30 min,取出后静置10 min,倾出上清液,称剩余物与离心管总质量,持水力(water holding capacity,WHC)按公式(2)计算。

式中:m0为离心管质量/g;m1为待测样品与离心管总质量/g;m为剩余物与离心管总质量/g。

1.3.4 粒径测定

将样液用去离子水稀释至100 倍,用激光粒度仪测定其粒径分布[15]。操作条件:介质为水;扫描角度90°;温度25 ℃;波长632.8 nm、溶剂黏度0.887 3 mPags、介质折射率1.332、物质折射率1.45,时间函数通过自动程序分析。

1.3.5 流变性测定

参考徐珍珍[16]的方法并略作改动。选择平行板PP 60 mm,板间距为1 mm。用一次性滴管取样,擦去平板外溢出的样液,在25 ℃下采用旋转流变仪分别对产品进行静态剪切扫描和动态频率扫描,用以表征产品的流变行为。

静态剪切扫描:剪切速率从0.1 s-1增大到100 s-1,测试样品的剪切应力与剪切速率的关系,剪切应力与剪切速率用流变模型进行拟合。采用Herschel-Buckley模型建立样品的流变模型,如公式(3)所示。

式中:σ为剪切应力/Pa;σ0为屈服应力/Pa;K为稠度系数/(Pagsn); 为剪切速率/s-1;n为流变特性指数。

动态频率扫描:选取振荡应变为0.5%,0.1~10 Hz进行频率扫描,测定样品的弹性模量(G’)随角频率的变化。

1.3.6 ζ-电位测定

采用Zeta电位仪测定样品的ζ-电位。对1.3.1节制备的两组LEGP样液进行适度稀释,上样体积为1 mL,测定温度为25 ℃,温度平衡2 min。计算3 次重复实验得到的平均值。

1.4 数据统计与分析

所有结果都是3 次测定的平均值,计算标准偏差。采用Origin 8.0软件作图,采用SPSS 19.0软件进行方差分析,Duncan检验进行显著性分析,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 HPH协同HA处理对LEGP体系稳定系数的影响

稳定系数是表征液态食品体系物理稳定状态的重要参数,与食品品质密切相关[17]。本实验对添加和不添加HA情况下,HPH处理对LEGP体系稳定系数的影响进行研究。

图 1 HPH协同HA处理对LEGP体系稳定系数的影响
Fig.1 Effect of HPH cooperated with HA on stability coeff i cient of LEGP

如图1所示,未均质时,空白组和HA组LEGP体系的稳定性系数均最低,分别为1.95%与2.56%。这是由于未均质时,LEGP体系中存在大量蛋白颗粒、脂肪球、植物纤维等分布不均且易沉淀的大颗粒,因此表现出较低的稳定性。与未均质样品相比,随着均质压力的增加,空白组的稳定系数呈先升高后降低的趋势。由Stocks公式[18]可知,颗粒的沉降速率与粒子半径的平方和内外相的密度差成正比,与外相的黏度成反比;即减小粒径和内外相密度差,沉降速率会降低,离心后倾向于保持悬浮的状态(即具有相同的加速度)。本研究中,HPH处理对混合体系中的各组分产生剪切、撞击等作用,使体系中LEGP的粒径减小,故体系稳定系数增加。同时,本研究发现均质压力为180 MPa时,空白组与HA组的稳定系数降低。这可能是由于随着均质压力继续升高,体系中蛋白质结构遭到破坏,作用键断裂,蛋白质间的作用力减弱,加快了颗粒沉降,导致稳定系数下降[19]。与空白组相比,HPH处理时添加HA,LEGP体系的稳定系数进一步增加。根据Stocks公式分析可知,LEGP体系中添加HA可提高体系的黏度,进而提高体系的稳定系数。徐雪姣等[20]的研究表明HA提高了蓝莓汁的稳定系数,这与本研究的结果一致。综上所述,HPH协同HA对LEGP体系进行处理可有效减小体系中颗粒粒径、增加体系黏度,最终达到提高体系稳定系数、增加体系稳定性的作用。

2.2 HPH协同HA处理对LEGP的WHC影响

图 2 HPH协同HA处理对LEGP 的WHC影响
Fig.2 Effect of HPH cooperated with HA on WHC of LEGP

WHC可在一定程度上反映悬浮液结构的均一性和稳定性,LEGP的分层现象与体系的网络结构有很大关系。由图2可知,未均质时空白组和HA组WHC均最低,分别为35.42%和50.96%。均质压力从0 MPa增加到150 MPa时,空白组的WHC呈上升趋势。HPH处理导致体系粒径减小,蛋白质结构展开,巯基暴露在外部,蛋白质分子的溶胀程度与形成分子网络结构的能力得到提升,形成一个能包埋大量水分的微型均匀网络空间,提高了体系的WHC[21]。涂宗财等[22]发现卵清蛋白溶液经高压处理后WHC明显提升,这与本研究结果一致,即HPH处理能提高样品的WHC。均质压力增加到180 MPa时WHC下降。这可能是由于随着HPH压力的继续增加,蛋白质的结构发生改变,导致其WHC降低[23]。同时,在整个均质过程中,HA组的WHC始终高于空白组,表明LEGP添加HA后再进行HPH处理能进一步提高体系的WHC。HA通过平行双螺旋结构形成有大量持水空间的松散网络结构[24],增强体系WHC,降低分层现象出现频率,从而增强了LEGP的稳定性。由此可见,一定程度的HPH协同HA处理能有效地提高体系中网络结构的WHC,增加体系的稳定性。这与Picone等[25]对乳清蛋白-结冷胶混合体系WHC的研究结果一致。

2.3 HPH协同HA处理对LEGP粒径分布的影响

悬浮液中悬浮粒子的大小能够影响体系的稳定性,粒径越小、分布越均匀,体系越稳定。由图3可知,未均质时两组样品粒径均呈双峰分布,空白组粒径主要集中在25~55、140~460 μm之间,HA组粒径主要集中在30~60、100~280 μm之间,这可能是由于未均质时体系中存在以蛋白质和青椒中的纤维为主的大颗粒。HPH处理后,随着压力的增大,样品的粒径分布向1~10 μm小粒径方向移动,150 MPa处理时样品的平均粒径最小。有研究表明HPH处理破碎了膳食纤维,使其结构疏松,纤维粒度减小[26]。Marco-Molés等[6]对乳状液研究时发现,均质压力为70~150 MPa时,乳液处于稳定的状态,湍流和微流效应增加了分子间的碰撞和聚集,样品在空化作用下形成微小液滴,体系中小粒径液滴含量升高。综合上述两点原因可以得出,HPH处理可以降低体系粒径。当压力大于150 MPa时,LEGP的粒径向右移动,呈增大趋势。Tesch等[27]发现,能量密度和流动条件决定了液滴聚合的碰撞频率和概率,随着均质压力的持续升高,液滴的能量输入进一步增加,导致液滴聚合碰撞频率增加、粒径增加。对比图3A、B发现,两组样品的粒径向小粒径方向移动的同时,空白组明显滞后于HA组,即添加HA后进行HPH处理,LEGP体系的粒径更小。这说明HA对样品粒径的减小有明显作用。这可能与HA和蛋白质之间复杂的相互作用有关。HA与蛋白质具有热力学不相容性,一定浓度的HA促进了蛋白质界面上的相互作用,降低了表面张力,当LEGP和HA混合后,HA与蛋白质相互作用形成复合物吸附到液滴表面,在液滴之间形成较大的空间位阻[28],减小颗粒聚集,从而使粒径减小。不难看出,添加HA后再对LEGP进行HPH处理,能进一步降低粒径,提高体系的稳定性。

图 3 HPH协同HA处理对LEGP粒径分布的影响
Fig.3 Effect of HPH cooperated with HA on particle size distribution of LEGP

2.4 HPH协同HA处理对LEGP流变性的影响

2.4.1 LEGP流变模型

采用Herschel-Buckley模型来描述空白组和HA组的流变曲线,如表1所示,随着均质压力从0 MPa增加到150 MPa,空白组的K值增加,样品的黏稠度增加;n值减小,假塑性增强;随着均质压力继续升高,K值降低、n值升高。HA组的K值先增加后降低,n值表现为先降低后升高的趋势,且其黏稠度整体高于空白组,假塑性更强。

表1显示,未均质处理时空白组的屈服应力最低。Larsson等[29]的研究表明屈服应力与样品的稳定性有直接的关系,悬浮体系中,颗粒间形成一定的网络结构维持体系稳定,外界施加的应力破坏网络结构使体系不再稳定的临界点即为屈服应力,应力超过临界点时,体系的流动阻力随之减小。即屈服应力越大,体系的网络结构越稳定。随着均质压力从0 MPa增加到150 MPa,空白组的屈服应力约增加了1.12 Pa。这可能是由于随着均质压力的增加,体系中大分子颗粒粒径减小,蛋白质分子伸展,暴露了更多化学键如氢键、二硫键等,从而进一步强化了网络结构[30],使体系屈服应力增加。均质压力为180 MPa时屈服应力开始下降。Ikeda等[31]认为随着压力的继续增加,HPH处理导致体系中散乱的链状粒子滚动收缩,减少了相互勾连,屈服应力降低。而且,添加HA后,与仅HPH处理的样品相比,HA组的屈服应力更高。这或许因为HA分子链之间相互交联,导致体系的网络结构更加致密[32],提高了HA组样品的屈服应力。Choi等[33]对甘薯淀粉-结冷胶体系屈服应力的研究结果与本研究结果一致。即HPH与HA共同作用于LEGP体系后,其黏稠度更高、假塑性更强、屈服应力更高,体系的网络结构更加稳定。

表1 LEGP流变特性参数
Table1 Rheological parameters of LEGP

组别 均质压力/MPa σ0/Pa K/(Pagsn) n R2空白组0 0.071 2 0.052 8 0.581 1 0.984 6 30 0.138 9 0.062 8 0.566 2 0.995 7 60 0.208 5 0.104 1 0.549 5 0.986 6 90 0.321 5 0.202 6 0.525 7 0.997 6 120 0.932 4 0.331 1 0.493 2 0.995 3 150 1.187 3 0.342 8 0.392 3 0.997 2 180 0.697 1 0.228 5 0.405 5 0.995 1 HA组0 0.090 7 0.050 8 0.598 4 0.933 4 30 0.121 7 0.126 4 0.469 2 0.977 9 60 0.213 5 0.304 1 0.459 3 0.989 1 90 0.285 5 0.364 6 0.458 6 0.975 7 120 1.027 0 0.788 2 0.407 3 0.983 6 150 1.957 7 0.843 0 0.377 3 0.998 0 180 0.632 1 0.418 6 0.408 1 0.998 9

2.4.2 对LEGP表观黏度的影响

对于混合体系,黏度越大,分子间的阻力越大,对絮凝和分层有更强的抵抗力,体系的稳定性越好。如图4所示,空白组和HA组的LEGP随剪切速率的增大均表现出剪切稀化的性质,这属于典型的非牛顿流体假塑性流动行为。未均质时,在剪切过程中空白组和HA组的表观黏度均为最低。这是由于LEGP含有蛋白、脂肪、纤维等链状大分子,这些分子在液体中悬浮时往往会发生絮凝和缠绕,增加固形物与流体之间的阻力;当剪切速率增加,剪切力随之增加,缠绕或聚集在一起的固形物会发生解体或变形,从而降低流动阻力,表现出剪切稀化现象[34]。随着均质压力从0 MPa增加到150 MPa,空白组的表观黏度呈增加趋势。研究表明体系中小颗粒数量增多时,颗粒受到剪切时需要克服的摩擦力增加。由于剪切作用导致体系内部孔隙增多、体积变大发生溶胀,黏性阻力增加,LEGP体系黏度增加[35]。Hasníková-Schenková等[36]研究了300 MPa处理全蛋液的表观黏度,结果表明与未均质处理的全蛋液相比,HPH处理显著提高了全蛋液的表观黏度。涂宗财等[37]的研究表明,动态超高压处理的蛋清蛋白溶液的表观黏度随蛋清蛋白溶液平均粒度的降低而提高,这与本研究的结果一致。随着均质压力继续增加,LEGP的表观黏度出现下降趋势。这可能是因为随着均质压力的增加,氢键被破坏,分子间的缠绕或聚集减少,流动阻力降低,表观黏度下降[35]。但是涂宗财等[37]发现均质压力为180 MPa时,蛋清蛋白溶液的表观黏度继续上升,与本研究结果相反。由于二者原料不同,在180 MPa条件下LEGP表观黏度出现下降趋势,可能与HPH处理后的青椒颗粒释放出来的果胶、多糖等物质相关[38]。图4A、B显示,添加HA后再对LEGP体系进行均质处理,此时其表观黏度明显高于未添加HA的LEGP。研究表明随着HA的添加,HA分子间形成平行双螺旋结构的分子链,HA分子链之间存在相互缠结现象,增加了体系的流动阻力,从而引起体系表观黏度增大[39]。这与卢晶[24]对添加HA后果粒酸乳饮料表观黏度变化的研究结果相似。因此,HPH协同HA对LEGP处理进一步增加了体系的流动阻力,提高了体系的表观黏度。

图 4 HPH协同HA处理对LEGP表观黏度的影响
Fig.4 Effect of HPH cooperated with HA on apparent viscosity of LEGP

2.4.3 对LEGP频率扫描G’的影响

频率扫描可以反映样品的结构特征和各组分之间的相互作用,G’表示储存在样品中的一种弹性能量,可以反映样品的弹性程度,与稳定性密切相关。

图5 HPH协同HA处理时LEGP的频率扫描结果
Fig.5 Effect of HPH cooperated with HA on elastic modulus of LEGP

如图5所示,在0.1~10 Hz的频率范围内,随着扫描频率的增大,两组LEGP的G’均呈上升趋势。随着均质压力的增大,空白组的G’呈先增加后降低的趋势,在均质压力为150 MPa时达到最大。HPH处理使LEGP颗粒粒径减小、表面积增大,颗粒间可以通过氢键相互作用,同时均质作用使蛋白质的多肽链展开,疏水作用增强,导致G’增大。悬浮液态体系中,随着G’增加,体系的屈服应力增加,提高了体系网络结构的稳定性[40],Martínez等[4]的研究表明,随着均质压力的升高,乳蛋白饮料的G’呈现升高趋势。因此,HPH处理可以提高体系的G’。均质压力为180 MPa时,颗粒的结构发生变化,导致体系的网络结构变弱,G’下降,这与Lopez-Sanchez等[41]研究西红柿、胡萝卜乳状液在HPH处理下G’的变化结果相类似。对比图5A、B可以发现,与空白组相比,添加HA后,HPH处理的LEGP具有更高的G’,说明由于添加HA,LEGP的黏度增加,流动相对不易,而且体系的屈服应力增加,形成了更加致密的网络结构[42],这与2.4.1节的结果一致。即添加HA后对LEGP体系进行HPH处理,增加了体系中颗粒的相互作用,使体系的网络结构更加稳定,G’增加。

综上所述,HPH处理能改善LEGP的流变特性。同时,HPH协同HA对LEGP进行处理能进一步改善体系的流变特性,两组样品的流变曲线符合Herschel-Buckley模型(R2<0.93)。与HPH处理的样品相比,添加HA后进行HPH处理的LEGP具有更高的屈服应力、表观黏度和G’,表现出更强的假塑性流体特征;增强了体系的网络结构,减缓了颗粒的沉降,最终提高了LEGP体系的稳定性。

2.5 HPH协同HA处理对LEGP ζ-电位变化的影响

ζ-电位是带电粒子在剪切平面的电位,反映了带电粒子在悬浮液体中的性质,进而对液态系统的稳定性产生影响。因此,ζ-电位可以作为一个主要评价指标,反映LEGP体系的稳定状态。

表 2 HPH协同HA处理对LEGP ζ-电位的影响
Table2 Effect of HPH cooperated with HA on ζ-potential of LEGP

注:同列肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

均质压力/MPa ζ-电位/mV空白组 HA组0-8.25f0.08a -14.78f0.18a 30 -17.95f0.15b -18.94f0.12b 60 -19.16f0.18c -23.18f0.13c 90 -20.37f0.16e -27.29f0.14e 120 -22.14f0.17f -30.35f0.16f 150 -28.35f0.09g -35.24f0.11g 180 -21.09f0.12d -24.93f0.10d

如表2所示,两组样品的ζ-电位均为负值,说明LEGP体系中的粒子带负电荷。未均质时,两组样品的ζ-电位绝对值均处于较低水平。液态样品中颗粒表面的有效电荷较少时,ζ-电位绝对值较低,颗粒易絮凝;随着同性电荷静电斥力的增大,ζ-电位增加,絮凝概率降低,体系的稳定性增加[43]。随着均质压力增加到150 MPa,ζ-电位的绝对值呈增加趋势。HPH处理改变了蛋白的构象和柔性区域,改善了其通过静电作用与其他粒子相结合的能力,从而增加了静电斥力,使ζ-电位绝对值增加[44]。随着均质压力继续增加,ζ-电位绝对值出现下降趋势。Michalski[45]等的研究表明,随着均质压力的持续增加,酪蛋白胶束被破坏,体系稳定性下降,ζ-电位增长趋势停滞。与空白组样品相比,添加HA的样品的ζ-电位绝对值更高。添加HA后,LEGP颗粒表面电荷量增加,颗粒间静电斥力增强、颗粒相互排斥,降低了絮凝的频率,提高了体系的稳定性[42]。Wang Yong等[46]对添加亚麻籽胶的大豆蛋白乳液的研究得出相似的结论。同时,ζ-电位绝对值大于30 mV时体系较为稳定[47]。从表2可以看出,添加HA后,均质压力为120 MPa和150 MPa时ζ-电位绝对值大于30 mV,均质压力为150 MPa时体系ζ-电位绝对值最大,为35.24 mV,此时LEGP样品体系较为稳定。

3 结 论

本实验研究了HPH协同HA处理对LEGP体系流变特性和稳定性的影响及作用机制。HPH协同HA处理的LEGP体系稳定性明显高于HPH处理和未处理的LEGP。特别是均质压力为150 MPa时添加HA,LEGP体系稳定系数和WHC最大;粒径减小、体系分布均匀;流变曲线符合Herschel-Buckley模型,流体假塑性增强,拥有较高的表观黏度和屈服应力,体系网络结构增强;ζ-电位的绝对值为35.24 mV,表明体系此时静电斥力较大,极大地提高了体系的稳定性。综上所述,HPH协同HA处理可以显著改善LEGP体系的流变特性,提高其物理稳定性,为后续LEGP微生物安全性的研究提供依据。

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Effect of High Pressure Homogenization Cooperated with High Acyl Gellan Gum on Stability and Rheological Properties of Liquid Egg with Green Pepper Juice

CHI Yujie1, ZHANG Haokai1, CHI Yuan2,*, WANG Juntong1
(1. School of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;2. School of Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

Abstract: In the present study, the effect of high pressure homogenization (HPH) treatment cooperated with high acyl gellan gum (HA) on the stability coeff i cient, water-holding capacity (WHC), rheological behavior, particle size distribution and ζ-potential of liquid egg with green pepper juice (LEGP) was investigated. We further explored the effect on the rheological properties and stability of LEGP. The results showed that HPH could increase the stability coeff i cient, WHC, yield strength,apparent viscosity and ζ-potential and decrease the particle size, indicating the potential of HPH to effectively enhance the stability of LEGP. Meanwhile, HPH had a good synergistic effect with HA in markedly improving the stability of LEGP, as indicated by the observation that this combination increased the stability coeff i cient, WHC, yield stress, apparent viscosity and ζ-potential and led to smaller particle size and more homogeneous size distribution compared with HPH alone.Notably, upon homogenization at 150 MPa, LEGP with HA had the maximum stability coeff i cient and WHC. Rheological behavior of HPH treated LEGPs with and without could be described using the Herschel-Buckley model and both samples were pseudoplastic fluids with a yield value. LEGP with HA had the maximum yield stress index, apparent viscosity,elastic modulus, pseudoplasticity and ζ-potential and the minimum particle size, and thus had the highest stability upon homogenization at 150 MPa.

Keywords: high pressure homogenization; high acyl gellan gum; liquid egg with green pepper juice; rheological properties; stability

收稿日期:2018-04-02

基金项目:“十三五”国家重点研发计划重点专项(2018YFD0400304);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-40-K25)

第一作者简介:迟玉杰(1963—)(ORCID: 0000-0002-5282-3880),女,教授,博士,研究方向为食品化学及农畜产品深加工。E-mail: yjchi323@126.com

*通信作者简介:迟媛(1974—)(ORCID: 0000-0002-9600-4457),女,副教授,博士,研究方向为食品机械。E-mail: cy207@126.com

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180402-016

中图分类号:TS253.4

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2019)09-0091-08

引文格式:迟玉杰, 张好凯, 迟媛, 等. 高压均质协同高酰基结冷胶对青椒蛋蔬液流变特性及稳定性的影响[J]. 食品科学, 2019,40(9): 91-98. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180402-016. http://www.spkx.net.cn

CHI Yujie, ZHANG Haokai, CHI Yuan, et al. Effect of high pressure homogenization cooperated with high acyl gellan gum on stability and rheological properties of liquid egg with green pepper juice[J]. Food Science, 2019, 40(9): 91-98. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20180402-016. http://www.spkx.net.cn