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【金秋计划】黄原胶对蛋白棒质构的影响

王小盒

2024/09/05

食品常规理化分析

黄原胶是一种水溶性生物多糖，是由野油菜黄单胞菌发酵产生的，其流变学特性良好，能快速溶解于水中，且能与多种盐溶液混溶，耐盐性好，对热现酸碱有很好的稳定性，这些特性使其在食品中具有改善质构和口感、提高稳定性、增加持水性、延长保质期等特殊作用。
蛋白棒是一类富含蛋白质的食物棒，所含有的植物蛋白和动物蛋白协同互补，可以有效地补充优质蛋白，对缓解疲劳和恢复体力具有一定的效果。

在食品物性学中，通常用质构来表示食品的组织、结构、口感及滋味等。质构剖面分析法 (Textureprofileanalysis，TPA)又被称为2次咀嚼测试，它是人们模仿食品质地的感官评价而开发的力学测试。物性分析仪能够对样品进行TPA测试，主要是通过模仿口腔咀嚼动作来客观地反映食品的硬度、弹性、黏着性、凝聚性和咀嚼性等质构特性，同时通过所连接的微机可以得到样品的质构特征曲线。
本文通过在蛋白棒中添加不同量的黄原胶，并采用物性分析仪对蛋白棒进行质构分析，研究黄原胶对蛋白棒质构的影响，为蛋白棒的加工生产提供技术支持。

蛋白棒的感官评定结果
感官评定是通过视觉、嗅觉、触觉、味觉和听觉等对食品的品质状况作出客观的评价。本文主要对蛋白棒样品的色泽、外观形态、硬度、咀嚼性、黏性和凝聚性等感官指标进行考察。
蛋白棒的感官评定结果见表2。

由表2可知，添加黄原胶的蛋白棒总分均高于空白对照组，其中添加0.3%黄原胶组的蛋白棒得分最高。
与空白对照相比，添加黄原胶后蛋白棒的色泽、外观形态得分无明显差异，通过肉眼观察，蛋白棒表面均为巧克力涂层，涂层薄厚一致且完整；产品块型完整，表面光滑，边缘整齐，无裂缝，无缺角，无明显变形。
与空白对照相比，添加黄原胶后蛋白棒的硬度、凝聚性和黏性都得到了改善；空白对照组蛋白棒最硬，添加黄原胶能够降低蛋白棒的硬度，添加0.3％黄原胶组的蛋白棒硬度适中；添加黄原胶能够提高蛋白棒的凝聚性，添加0.3％黄原胶组的蛋白棒外观形态保持最完整，最不易形成碎渣；添加0.4％黄原胶组的蛋白棒稍微有些黏牙，而添加0.2％黄原胶组和0.3％黄原胶组的蛋白棒口感好，黏性得到了适当降低。

综合感官评价各指标得分，发现添加0.3％的黄原胶对改善蛋白棒质构的效果最好。
蛋白棒的质构特征曲线
Szczesniak等人在食品质构方面做了许多研究，首次提出食品质构可以通过仪器进行测定，并采用TPA反映食品质构的机械特性，把食品质构的机械特性按照进食的先后分为一次特性和二次特性。
其中一次特性包括硬度、脆性、凝聚性、弹性和黏着性，日常描述的词汇包括柔软、坚硬、酥、脆、弹性、发黏等，这些是人们对食品人口的最初感觉。利用物性分析仪检测探头2次下压得到蛋白棒的TPA质构特征曲线。蛋白棒的 TPA质构特征曲线见图1。

由图1可知，第1次压缩周期中，蛋白棒的TPA质构特征曲线较为平滑，无明显的脆性峰，这说明蛋白棒质构特性均匀。随着探头的下压，作用力逐渐增大，样品表现出对外力的抵抗，其所能达到的最大受力峰值即为蛋白棒的硬度。
弹性是样品经过第1次压缩以后能够再恢复的程度，用2次压缩周期中的时间比表示，试验结果显示压缩后蛋白棒的结构没有发生严重的破损，但恢复程度降低。黏着性是探头上行所受到的阻力，用第1次压缩曲线达到零点到第2次压缩曲线开始之间的曲线下方的负面积表示。
凝聚性是TPA曲线中第2次压缩面积与第1次压缩面积之比。咀嚼性是硬度、凝聚性及弹性三者的乘积。

黄原胶对蛋白棒硬度的影响
硬度是使蛋白棒达到一定变形所需的力，是TPA测试时第1次压缩样品时的压力峰值，它是评价蛋白棒质构的主要指标。黄原胶对蛋白棒硬度的影响见图2。

由图2可知，制作蛋白棒时添加黄原胶能够导致蛋白棒硬度的降低，且黄原胶添加量越多，蛋白棒硬度越低。
结合感官评定发现，添加0.3％黄原胶组的蛋白棒硬度适中、口感好。黄原胶具有良好的亲水性和稳定性，添加到蛋白棒中可以使蛋白棒内部形成弱凝胶结构，并保持良好的持水能力，从而降低蛋白棒样品的硬度，改善口感。
黄原胶对蛋白棒黏着性的影响
在TPA质构特征曲线中，黏着性可以用第1次压缩曲线达到零点到第2次压缩曲线开始之间的曲线下方的负面积来表示，其对应的数值是负的，负号代表方向，纵坐标表示的是黏着性数值的大小。黄原胶对蛋白棒黏着性的影响见图3。

由图3可知，添加黄原胶能引起蛋白棒黏着性的明显降低。对照空白样品，添加0.3％黄原胶对蛋白棒黏着性的降低作用最大，反映在咀嚼这种蛋白棒时，蛋白棒对舌头、牙齿、上腭等接触面黏着性小。黏着性即通常说的黏牙感觉，结合感官评定发现，添加黄原胶能够适当降低蛋白棒的黏着性，对蛋白棒的品质是有利的。

黄原胶对蛋白棒凝聚性的影响

由图4可知，与空白组样品相比，添加黄原胶能使蛋白棒的凝聚性提高，不同黄原胶添加量的蛋白棒凝聚值由大到小依次为0.3％黄原胶组、0.2％黄原胶组、0.4％黄原胶组。
凝聚值最大的是添加0.3％黄原胶组的蛋白棒，反映了该种蛋白棒的内部组织结合力最大，咀嚼该种蛋白棒时蛋白棒抵抗受损并紧密连接，使蛋白棒保持完整性最强。
对照感官评定发现，添加黄原胶后蛋白棒能保持良好的胶体形态且不易形成碎渣，品尝时口感相对比较细腻。

黄原胶对蛋白棒弹性的影响
弹性是样品经过第1次压缩后能够再恢复的程度。黄原胶对蛋白棒弹性的影响见图5。

由图5可知，与空白组样品相比，黄原胶对蛋白棒的弹性有一定的增加作用，黄原胶的添加可以改善蛋白棒的结构，这可能是由于黄原胶分子量的充分伸展，与蛋白棒中的大豆蛋白、乳清蛋白等结合发生了黏合作用，使蛋白棒形成柔软且有弹性的胶体形态。
但是分别添加0.2％，0.3％和0.4％黄原胶的3组蛋白棒样品的弹性变化不大，这说明黄原胶添加量的多少对蛋白棒弹性的影响不大。

黄原胶对蛋白棒咀嚼性的影响
咀嚼性反映了蛋白棒对咀嚼的持续抵抗性。黄原胶对蛋白棒咀嚼性的影响见图6。

由图6可知，黄原胶的添加能够引起蛋白棒咀嚼性的降低，且黄原胶添加量越多，蛋白棒咀嚼性越低，越容易被嚼碎，这与蛋白棒硬度的变化规律是一致的。明添加黄原胶可以减少蛋白棒咀嚼时所需要做的功。
添加0.3％黄原胶对应的蛋白棒咀嚼性适中，结合感官评定发现，添加0.3％黄原胶含量的蛋白棒口感较好。

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