改善酸乳凝胶稳定性 助推酸奶制品产业发展

　　研究表明，在酸奶中加入食品大分子能增强其凝胶网络结构、有效减少乳清析出、改善凝胶质地、提高酸奶稳定性，进而开发出含活性多糖、脂质替代物和营养强化剂的酸奶，满足消费者对营养及功能的多元化需求且不影响酸奶优良质地。

　　酸奶包括凝固型和搅拌型两种，是以生牛/羊乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的乳制品。乳蛋白包括酪蛋白和乳清蛋白，是酸奶形成凝胶的基质，而酪蛋白胶束是构成酸乳凝胶的分子单元。

　　酸奶营养丰富，但酸奶常存在凝固不良、乳清析出等质地缺陷。除控制原料乳成分及质量、发酵剂种类及活力、加工工艺等影响因素外，酸奶品质及稳定性还可通过添加多糖类稳定剂、各种类型的乳源成分和植物蛋白，以及利用酸、热、盐、酶诱导乳蛋白凝胶化等技术进行改善。

　　研究表明，多糖、蛋白质等食品大分子因含大量羟基而显著增加了其与水分子的亲和力，可充分水化，发挥增稠、稳定、胶凝等功能，赋予食品厚实、滑腻的口感。

　　多糖对酸乳凝胶稳定性的影响 多糖中的阴离子型多糖和非离子型多糖可分别通过不同机制改善酸奶的稳定性。阴离子型多糖表面带负电荷，与酪蛋白胶束表面带正电荷的官能团通过静电相互作用提高凝胶基质稳定性，加强酪蛋白网络并减少脱水，而非离子型多糖则通过增加连续相黏度稳定酸乳凝胶网络。非离子型多糖经历“无变化-絮凝-聚合-稳定”等步骤，除淀粉外均与乳蛋白发生相分离。多糖因荷电性不同在酸乳凝胶形成中的稳定机制也不同，致使其微观结构、流变性等凝胶性能存在显著差异。

　　据介绍，常用的多糖类酸乳稳定剂有果胶、刺槐豆胶、黄原胶、海藻酸钠等，但通常需要较大添加量才能发挥改善酸奶品质的作用，会导致酸奶风味、质地、口感等感官劣变，因此通过多种稳定剂复合使用可有效发挥协同效应，与单一稳定剂相比优势显著。

　　蛋白质对酸乳凝胶稳定性的影响 乳粉和乳蛋白可显著改善酸奶的质地和营养。通常使用脱脂乳粉（SMP）对乳基总固体含量进行标准化来强化酸奶，但添加SMP的酸奶蛋白质含量较低，乳糖含量较高，多余的乳糖产生极低的酸度，无法维持酸奶质地的长期稳定。乳蛋白含80%酪蛋白和20%乳清蛋白，是乳制品重要的组成部分，具有多种功能特性，是良好的SMP替代物。酪蛋白酸盐与SMP相比，浓缩乳清蛋白（WPC）松散多孔的微观结构有利于提高酪蛋白与乳清蛋白的桥接度，使两者紧密交联，使酸奶具有更高的黏度和持水性，凝胶网络高度均匀，孔隙更小。

　　明胶是控制酸奶脱水效果最显著的胶体之一。在添加明胶的样品中，明胶与酪蛋白基质相互作用，连接酪蛋白和乳蛋白链，构建复杂的蛋白网络，更有效地保留水相，减少乳清析出。

　　近年来，利用高质量可再生的植物蛋白替代动物蛋白已引起较多关注，如谷物蛋白、豆类蛋白等。豆类蛋白因其高蛋白品质成为植物性酸奶的重要来源，添加大豆分离蛋白可使酸奶持水性由56.37%增至83.42%，凝胶硬度显著提高。疏水作用和二硫键是维持豌豆蛋白和绿豆蛋白酸乳凝胶结构的主要分子间作用力，而离子键和氢键对凝胶结构的作用较小。疏水相互作用的贡献归因于发酵过程中豌豆蛋白和绿豆蛋白分子结构展开，疏水基团暴露形成疏水聚集体，构建了稳定的网络结构。

　　单一蛋白质和多糖添加量过高会导致乳制品的物理和感官特性发生很大变化，产生负面影响。蛋白-多糖复配是解决上述问题的常用方法，能有效防止单一稳定剂含量过大造成的感官劣变。然而蛋白和多糖复合能否有效增加酸奶的硬度、黏度、持水性等结构特性取决于蛋白质与多糖间的相互作用，二者在静电相互作用下可发生可溶/不可溶性复合凝聚或隔离型相分离，并受分子质量、添加量、温度、pH值、离子强度等多种因素影响。

　　研究表明，酸乳凝胶除可通过添加多糖、蛋白质等大分子物质改善其稳定性外，还可通过热、盐、酸、酶等方式诱导乳蛋白聚集，进而使乳蛋白发生凝胶化，显著影响酸奶的品质。

　　热诱导 由于热处理过程中，在共价和疏水相互作用下形成了乳蛋白复合物，可以改善酸奶的微观结构。

　　盐诱导 在pH值7.0下加热蛋白溶液形成乳球蛋白聚集体，再引入盐离子形成凝胶，称为冷凝胶化，有助于屏蔽静电斥力。

　　酸诱导 使用葡糖酸-δ-内酯（GDL）和氢氯酸进行酸诱导，使用GDL可在不搅拌的情况下降低pH值，降低静电斥力从而形成均匀的凝胶；GDL诱导酸化的时间较长，用氢氯酸酸化可提高凝胶速率。

　　酶诱导 氧化还原酶、乳过氧化物酶和转移酶是诱导乳蛋白交联最重要的酶类。

　　化学诱导 化学诱导是改善酸奶结构的重要方法，与酶法改性相比能够显著改善酸奶质地。

　　当前，为迎合消费者对酸奶营养及功能的多元化需求，酸奶稳态化的发展趋势将逐渐聚焦于研究活性多糖、脂质替代及营养强化对酸奶质地和品质的影响。由于酸奶不仅可以改善肠道菌群，还可作为活性物质载体，这为功能型酸奶的研发提供了理论支撑。脱脂酸奶常存在黏度低、质地差和脱水收缩等品质问题，因此，脂质替代是功能型脱脂酸奶的重要研究方向。除了变性淀粉、菊糖等可作为脂质替代物外，乳液凝胶也可添加至低脂食品中以改善产品的感官和质地。