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墨尔本大学乳品创新中心Gregory J.O. Martin团队发表论文: 使用富含乳清蛋白的双乳液对模型奶酪基质进行蛋白质强化
时间:2022-10-19    来源:    点击数:625    分享到:


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近日,墨尔本大学乳品创新中心Gregory J.O. Martin团队在国际期刊Food Hydrocolloids ( IF 11.504 )发表了题为“Protein fortification of model cheese matrices using whey protein-enriched double emulsions”的研究性论文。
摘要


1-摘要图.jpg乳清蛋白占牛奶蛋白质含量的 20%,是奶酪制造中未被充分利用的副产品。本研究旨在使用双重乳液将乳清蛋白包裹在奶酪的脂肪成分中。使用两级功率超声 (20 kHz) 乳化来生产双重乳液,其内部水相富含葵花油液滴中含有的高浓度乳清蛋白。在 1.35 W/mL 的超声波功率下,使用 20% w/w  30% w/w 的乳清蛋白浓缩物 (WPC) 溶液在内相中成功地形成了初级油包水 (W1/O) 纳米乳液。向日葵油中包含的食品级亲脂性乳化剂以 1% w/w 卵磷脂和 3% w/w PGPR 的最低浓度组合,稳定了内部水滴。通过在 5% w/w WPC 溶液中乳化初级 W1/O 乳状液形成次级油乳状液,乳清蛋白作为乳化剂。研究了乳清蛋白在双乳液滴中的包封率与超声参数和处方负载率的关系。使用0.81 W/mL 的超声波获得约45g乳清蛋白/L乳清双乳液很高的包封率,油滴的直径与天然乳脂肪小球(10μm)相当。这些双重乳液成功地结合到凝乳和熟凝乳系统中,以使乳清蛋白保留在奶酪基质中。这项研究证明了超声乳化在使用最少的食品级乳化剂形成富含乳清蛋白的双重乳液以强化奶酪和其他食品的蛋白质含量的潜力。
亮点


以葵花籽油为原料,采用超声波技术制备乳清蛋白双乳液。
内乳剂所需的食品级亲脂性乳化剂数量最少。
研究了乳清蛋白包封的不同配方和超声功率。
实现了45g乳清蛋白/L乳清双乳液的高包封率。
采用双乳形成高乳清蛋白质含量的熟凝乳。
图像


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图1  使用20% w/w (左) ,30% w/w (中)和40% (右) WPC 溶液和 W1: O 比例为3:7和4:6的葵花油超声形成的 W1/O 乳剂的近似体积液滴大小分布

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图2   使用20% w/w (左) ,30% w/w (中)和40% (右) WPC 溶液和葵花籽油以 W1: O 比例形成的 W1/O 乳液的近似液滴大小分布,在油相中使用3% w/w 和2% w/w PGPR,同时保持1% 的卵磷脂浓度

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图3  (A)体积平均液滴大小和(B)通过将用20% w/w (左) ,30% w/w (中)和40% (右) WPC 溶液制成的 W1/O 单乳液以2:8,3:7和4:6的 W1/O: W2比例加载到二级水相(含有5% w/w WPC)中形成的双乳液的内水相中包封的乳清蛋白的量(以 g 为单位,每 L 双乳液包封蛋白)

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图4   分别以40% w/w WPC 溶液、葵花籽油和5% w/w WPC 溶液为W1、 O 和 W2相,制备了 W1/O/W2双乳液的光学(A)、荧光(B)和共聚焦激光扫描(C,D)显微图像


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图5   双乳和单乳控凝乳乳清的 SDS-PAGE 图谱

A 和 B 是在重复实验中使用的两种不同凝胶的泳道


1-图6.jpg

图6   在较低(a)和较高(b,c)放大倍数下,使用富含乳清蛋白的双重乳状液制备的熟凝乳的共聚焦激光扫描显微图像。红色油滴内部的绿色荧光区域(用箭头表示)表示包裹的乳清蛋白

结论


在这项研究中,使用最少量的食品级乳化剂,成功地将超声波应用于乳清蛋白富集油包水双乳液的形成。这些乳剂的蛋白质包封率明显高于以前报道的研究。结果还表明,可以通过调整乳液配方和超声乳化参数来形成不同粒径分布和蛋白质含量的双重乳液。在凝乳酶凝胶形成的熟凝乳中成功地加入了富含乳清蛋白的双重乳状液,以增加在协同作用中丢失的乳清蛋白的保留。这项研究提供了一种利用乳清蛋白和增加包括奶酪在内的乳制品营养成分的新方法。


文章链接:

DOI: 10.1016/j.foodhyd.2022.108209


责任编辑:唐长波、鲍雅倩


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