乳清蛋白(Whey protein,WP)是以球狀蛋白為主,含有豐富的營養價值,具有起泡性、成膜性、持水性、乳化性的含有生物活性成分的蛋白質,常作為抗氧化劑、抗菌劑、香料和著色劑應用于產品中。但是,乳清蛋白的穩定性較差,在 pH 值、離子強度和溫度等理化環境發生變化時極易發生聚集,這限制了其在食品工業中的更廣泛應用。
一、材料與方法
1、材料與試劑
銀耳、乳粉,天津市紅旗農貿綜合批發市場;乳清蛋白(蛋白質含量≥90%)、乳清蛋白水解物、黃原膠、卡拉膠、羧甲基纖維素(CMC)、瓜爾豆膠,天津海思默國際貿易有限公司;綿白糖,河北省滄州古豐食品有限公司;化學試劑均采用國產分析純。
2、飲料的感官評分方法
二、結果與討論
1.提取液添加量對飲料感官品質的影響

三、結論
來源:感官科學與評定。封面圖及文章配圖來源:創客貼。
多糖是一類廣泛存在于動植物和微生物組織中的天然高分子化合物,具有抗氧化、抗凝血和血栓、降血糖等多種活,研究表明,當蛋白質與多糖溶液相互混合時,兩種溶液存在相反的電荷,使兩種物質之間存在相互吸引的作用力,在靜電作用下,多糖與蛋白質共存時能形成復合物,進而對食品的穩定性、營養特性、表觀特征等造成不同程度的影響。在眾多多糖中,銀耳多糖(TP)因其獨特的線性(1→3)-α-甘露聚糖主鏈和高度分支的結構而備受關注,其分子鏈柔韌、水合能力強,可在溶液中形成巨大的水化層,從而賦予其卓越的空間穩定效應。與海藻酸鈉、阿拉伯膠等高電荷密度多糖在環境中主要依賴強靜電作用、易導致敏感蛋白體系失穩相比,TP 所帶凈電荷適中,其與蛋白質的相互作用更為溫和可控,不易引發過度絮凝或相分離,這使其在復合飲料等復雜體系中展現出獨特的應用價值。蛋白質-多糖復合物種類多樣,其制備方法包括干熱、濕熱、超聲波與微波法等,影響復合物形成的因素較為復雜,所得復合物的結構與功能也呈現出豐富的多樣性。多糖與乳清蛋白的相互作用將成為未來飲料加工的新趨勢。但目前關于乳清蛋白與銀耳多糖的分子互作機制及其對復合體系功能特性的協同增效研究尚存空白,更缺乏基于該復合體系的產業化應用探索。
本研究通過多尺度表征技術系統解析 WP-TP 復合物的形成機制:利用濁度-粒徑分析揭示復合物相行為規律,通過 zeta 電位測定明確靜電作用主導地位,結合流變學特性與傅里葉紅外光譜(FTIR)解析復合物的結構特征及分子構象變化。通過單因素試驗優化與正交設計開發新型營養飲料,解決了蛋白-多糖復合體系在飲料加工中的相穩定性、感官品質控制等技術問題。本研究不僅為深入理解蛋白-多糖分子互作機制提供理論依據,更為開發兼具營養功能與市場潛力的銀耳深加工產品開辟創新路徑,有助于拓展乳清蛋白的高值化利用途徑。
1、材料與試劑
2、飲料的感官評分方法
產品的感官評價由 10 名經過培訓的品評員完成。該小組參照表 2 的標準,對飲料的色澤、滋味、風味和組織狀態四項指標進行打分,并計算其平均分。

1.提取液添加量對飲料感官品質的影響
由圖 6 可知,銀耳提取液添加量為 60 wt.%時,所制得飲料的感官評分達到最大值,具有銀耳及乳香味,口感順滑,因此選擇銀耳提取液添加量 50、60、70 wt.%進行正交試驗。

2.清蛋白水解液添加量對飲料感官品質的影響
如圖 7 所示,乳清蛋白水解液的添加量對飲料感官品質的影響不大。乳清蛋白水解液添加量在 2 wt.%時,口感最佳;乳清蛋白水解液添加量在 3 wt.%時,飲料的感官評分較高;乳清蛋白水解液添加量在 5 wt.%時,整體口感下降,有沉淀產生。因此選擇乳清蛋白水解液添加量 1、2、3 wt.%進行正交試驗。

3.白糖添加量對飲料感官品質的影響
綿白糖顆粒細小,有 2.5%的轉化糖漿,甜度及質地均優于白砂糖。由表 8 可知,當綿白糖添加量為 5 wt.%時,飲料甜味適中,整體風味與口感達到最佳。因此,正交試驗選取的綿白糖添加量水平確定為 4、5、6 wt.%

4.乳粉添加量對飲料感官品質的影響
由圖 9 可看出,當乳粉添加量在 3 wt.%時,具有明顯的乳香味,口感最佳,感官評分最高,因此選擇乳粉加量 2、3、4 wt.%進行正交試驗。

5.正交試驗結果及分析
正交試驗結果及極差分析如表 3 所示,由極差 R 值可知,各因素對飲料感官評分的影響主次順序為 A>B>C>D,即銀耳提取液添加量為最主要影響因素。根據 k 值分析確定較優工藝組合為 A2B3C1D2。該配方下所得飲料組織狀態均勻,口感細膩順滑,乳香與甜味協調適中。

本研究系統探究了銀耳多糖(TP)與乳清蛋白(WP)的相互作用機制及其在營養飲料中的應用效果。實驗發現,TP 的加入顯著改善了 WP 的穩定性表現:復合體系的相變臨界點從 pH 值 5.0 改變至 4.0;在中性環境下,TP 與 WP 通過靜電作用和氫鍵形成穩定復合物,當 TP:WP 質量比為 4:1 時,復合物粒徑(384.61 nm)較單一WP 體系(507.69 nm)顯著降低 24.24%,PDI 由 0.94 改善至 0.51,Zeta 電位絕對值略有下降但體系穩定性顯著提升。
通過紅外光譜分析進一步證實,TP 與 WP 之間存在靜電引力和氫鍵作用,并伴隨分子構象變化和氫鍵網絡重組。流變學測試顯示,適量添加 TP 可有效增強體系的表觀粘度,改善其剪切稀化行為。基于機理研究結果,通過正交試驗優化出一款新型營養飲料配方:60 wt.%銀耳提取液、2 wt.%乳清蛋白水解液、5 wt.%綿白糖、3 wt.%乳粉,并添加 0.2 wt.%羧甲基纖維素(CMC)作為穩定劑。該產品不僅具有細膩順滑的口感和均衡的風味特征,還展現出優異的儲存穩定性(30 天內濁度變化率小于 5%,離心沉淀率低于 1%),且微生物指標符合國家安全標準。本研究為復合飲料的開發提供了新思路,同時拓展了銀耳資源的高值化利用途徑。未來可進一步探索 TP-WP 復合物在乳化體系、泡沫穩定性及活性成分遞送等方面的應用潛力,推動蛋白-多糖協同體系在食品工業中的創新應用。
來源:感官科學與評定。封面圖及文章配圖來源:創客貼。
參考文獻:劉丹丹,徐佳薇,姜迎迎,等.乳清蛋白-銀耳多糖協同穩定機制及在飲料中的應用[J/OL].現代食品科技,1-12[2026-03-10].
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