结冷胶和瓜尔豆胶对改善大豆分离蛋白复合物发泡性能的协同作用:相互作用机制和界面行为
蛋白质由于优异的表面活性和胶体稳定性,是一种广泛用于泡沫形成和稳定的表面活性成分。如今,由于植物蛋白的天然、环保、环境可持续性、价格低廉且易于获得,在开发充气食品中使用植物蛋白的趋势显著增加。具有优异功能特性的大豆分离蛋白(SPI),已在食品工业中商业化使用。然而,天然蛋白质难以维持泡沫体系的长期稳定性。此外,由于变性和聚集,商业规模的生产可能会对SPI的发泡性能产生负面影响。因此,有必要对SPI进行适当的改性,以增强其发泡性能。一种经济的策略是添加一些具有高粘度的亲水性多糖,蛋白质和多糖之间更容易发生非共价相互作用,这有利于提高泡沫稳定性,但复合物的发泡性并不总是与其泡沫稳定性一致。因此,在提高泡沫结构强度的同时,表现出优异的发泡性和泡沫稳定性的高性能多糖仍然备受期待。本研究首先通过相行为和光谱分析,评估了不同结冷胶/瓜尔豆胶(GEG/GUG)比值的SPI/GEG/GUG三元配合物的分子间相互作用。通过对多组分相互作用、界面吸附行为和泡沫流变特性的研究,可以解释GEG和GUG协同调控SPI基三元配合物发泡性能的机制。
研究表明,由于分子间多组分相互作用,GEG和GUG可以协同改善SPI基三元配合物的发泡性能(发泡性、泡沫稳定性和泡沫结构强度),这种影响与GEG/GUG比相关。在GEG/GUG比为2/3时,三元配合物粒径最大、表面电荷最高、表面疏水性最低、分子间相互作用更强,均有助于提高发泡性能。通过表征界面吸附行为,GEG/GUG的协同作用使三元配合物迅速渗透到界面中,进一步演变为更粘弹性和更稳定的界面膜,并相应地提高了发泡性和泡沫稳定性。此外,三元配合物可以有效抑制气泡形状的变化和气泡尺寸的增加,防止泡沫不稳定,增强了泡沫体系的弹性强度和固体特性,从而有助于提高泡沫的结构强度。研究结果表明了多组分相互作用、界面吸附行为和宏观发泡性能之间的结构-功能关系。这种食品级泡沫系统同时具有出色的发泡性、泡沫稳定性和泡沫结构强度,将有助于开发具有独特质地特性的天然健康充气食品。
结冷胶和瓜尔豆胶改善大豆分离蛋白复合物发泡性能的机理
原文链接:
https://doi.10.1016/j.carbpol.2024.122202
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