Q:果膠的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理是什么?
A:果膠主要由聚半乳糖醛酸( Homogalacturonan region, HG)、聚鼠李糖半乳糖醛酸Ⅰ(Rhamnogalacturonan-Ⅰ,RGⅠ)和聚鼠李糖半乳糖醛酸Ⅱ(Rhamnogalacturonan-Ⅱ,RGⅡ)組成。其中HG占到60%以上,它是由D-半乳糖醛酸通過α-1,4 糖苷鍵連接而成的長(zhǎng)鏈大分子物質(zhì)。果膠結(jié)構(gòu)的突出特點(diǎn)是主鏈長(zhǎng),側(cè)鏈短。
Q:果膠如何穩(wěn)定蛋白?
A:果膠穩(wěn)定蛋白機(jī)理:果膠主要是通過主鏈吸附在酪蛋白表面形成靜電排斥作用來穩(wěn)定蛋白,果膠所帶的負(fù)電荷能使整個(gè)酪蛋白膠粒通過靜電感應(yīng)由帶正電荷轉(zhuǎn)為帶負(fù)電荷,這樣粒子間的相互排斥作用避免了凝聚的發(fā)生,空間位阻也起到了一定作用,但并不是決定性因素。
Q:可溶性大豆多糖與果膠的組成成分有什么區(qū)別?
A:請(qǐng)參照下圖:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Sugar compositions (mol%) |
| GalA | Rha | Ara | Gal | Fuc | Glc | Xyl |
SSPS | 18.5 | 5.7 | 20.7 | 49.8 | 1.3 | 1.1 | 2.9 |
Pectin | 85.3 | 1.9 | 4.5 | 6.3 | 0.6 | 0.3 | 1.1 |
Q:可溶性大豆多糖與果膠在適用pH范圍、溶解性、粘度、耐受性方面有什么不同?
A:
a. 適用pH范圍對(duì)比
? ? ? ?可溶性大豆多糖在pH3.0-4.2范圍內(nèi),隨著pH降低,穩(wěn)定蛋白的效果逐漸增強(qiáng)。高甲氧基果膠在pH<3.5以下時(shí),對(duì)酪蛋白的保護(hù)作用減弱,乳體系穩(wěn)定性下降,果膠穩(wěn)定蛋白的效果逐漸減弱。
b. 溶解性對(duì)比
? ? ? ?可溶性大豆多糖可在冷、熱水中溶解,溫度對(duì)其溶解度影響不大。
果膠溶于熱水,微溶于冷水,須在強(qiáng)力攪拌器作用下方可溶解,不溶于乙醇等有機(jī)溶劑。
c. 粘度對(duì)比
? ? ? ?可溶性大豆多糖粘度低,1%的水溶液(25℃下)粘度約為3 mPa s。一般多糖在低濃度下即可形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而可溶性大豆多糖濃度達(dá)到10%時(shí)也沒有凝膠形成;在20℃時(shí)可以配制成30%以上的溶液。
? ? ? ?果膠的粘度較高,1%的果膠水溶液(25℃下)粘度約為30 mPa s。高酯果膠需在一定濃度的糖和酸條件下,才可形成凝膠;低酯果膠需要一定濃度的鈣離子才可形成。
d. 耐受性對(duì)比
? ? ? ?可溶性大豆多糖具有耐酸、耐鹽、耐高溫特性,在pH值為2-12范圍內(nèi)都能呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài),且其粘度在該pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的可逆性,即使在強(qiáng)酸環(huán)境下(pH值為2),可溶性大豆多糖也沒有凝膠形成。可溶性大豆多糖擁有較強(qiáng)的糖苷鍵,在pH 3-6下,120℃高溫15min處理后結(jié)構(gòu)仍然保持穩(wěn)定,色澤變化很小。另外,向可溶性大豆多糖溶液(濃度10%)中加入不同濃度的NaCl、KCl、CaCl2等金屬陽離子之后,大豆多糖的粘度基本不變化。
? ? ? ?在低pH值下提高溫度,果膠會(huì)同時(shí)發(fā)生脫酯反應(yīng)和聚合物的降解,其中脫酯作用表現(xiàn)得尤為迅速。pH 為4時(shí)最穩(wěn)定,當(dāng)pH接近中性時(shí)(pH 5~6),高酯果膠僅在室溫下是穩(wěn)定的;在較高溫度下,由于β-脫酯作用,其凝膠性能會(huì)急速喪失。果膠帶有負(fù)電荷,可與銅鋁等金屬離子作用形成沉淀。
Q:可溶性大豆多糖和果膠是否影響發(fā)酵?
A:可溶性大豆多糖不影響酸奶發(fā)酵,可直接添加,參與發(fā)酵過程;高酯果膠則影響酸奶發(fā)酵,不能直接使用。
Q:在乳制品中,可溶性大豆多糖能否單獨(dú)應(yīng)用或者取代果膠?
A:根據(jù)不同產(chǎn)品,如乳味飲料、乳飲料、風(fēng)味發(fā)酵乳等,在低蛋白(0.5%以下)飲料產(chǎn)品上可以單獨(dú)使用可溶性大豆多糖,如可爾必思水,活菌型乳酸菌飲料;對(duì)于乳飲料、風(fēng)味發(fā)酵乳上建議和果膠復(fù)配使用。