《食品工业科技》ScienceandTechnologyofFoodIndustry1998.No.2蛋白饮料稳定性初探张淑茹(济南大学食品系,济南250001)(山东烟台开发区康达食品技术咨询中心,烟台264006)程闰达摘要初步研究了浓度、粒子大小、值、电解质和微生物对植物蛋白饮料稳定性影响的pH机理,从而进一步阐明了提高植物蛋白饮料稳定性的理论依据和采取的对策。关键词植物蛋白饮料稳定性1前言的蛋白质粒子数越多,则粒子间的距离越小,范德华引力也就越大。蛋白质分子具有两性电解质性质。在一定的蛋白质胶体溶液中,蛋白质分子发生解离,变成带一定电荷的粒子。带电粒子表面附近有许多离子,其中与蛋白质粒子表面电荷相反的离子较多,与表面电荷相同的离子较少。这些离子以双电层的形态达到某种平衡。两个相同电荷的带电粒子之间的双电层斥力为:5R=64noBTΠreaK2KH植物蛋白饮料是以植物的种子如大豆、花生、杏仁等为主要原料制成的液体饮料。蛋白饮料因其不含胆固醇,含丰富的蛋白质、必需氨基酸、维生素和不饱和脂肪酸,更易人体吸收,具有保健功能等特点而倍受人们青睐。但是在植物蛋白饮料生产和贮藏过程中分离沉淀,酸败变质的质量问题时有发生,提高植物蛋白饮料的稳定性是保证植物蛋白饮料质量的一个主要问题。影响植物蛋白饮料稳定性的主要因素是浓度、粒子大小、值、电解质、微生物、工艺条件、环境pH温度。2浓度对稳定性的影响(2)式中:no——离子浓度;T——绝对温度;a——质点半径;e——质点数;B——鲍特兹曼(Boltzmann)常数;K——双电层的厚度;浓度对植物蛋白饮料的稳定性有影响。植物蛋白饮料是以水为分散介质,以植物蛋白为主要分散相的复杂的分散体系,呈乳状液态,属胶体物系研究范围。胶体稳定性的基本理论认为,其稳定性主要与胶体颗粒间两个独立的相互作用的相对距离有关。胶体粒子间的相互作用力主要是范德华引力和相同符号的双电层之间的静电斥力。当胶体的浓度较大,分散相粒子间的距离很近时,其范德华引力为:5A=2Πn2Βa12HH——粒子球面间的距离。当两个胶体粒子互相接近时,若距离H小于粒子半径a,双电层开始重叠,呈现出较大的斥力,有助于保持蛋白质胶体溶液的稳定。质胶体溶液稳定性的总位能。即:5T=5A+5R范德华引力与双电层斥力之和,便是决定蛋白(1)式中:n——每立方厘米的分子数;a——粒子的球半径;H——粒子球面间的距离。由式(1)可以看出,在特定的植物蛋白饮料里,引力常数Β和粒子的球半径a为常量,每立方厘米Β——引力常数;在某一液体浓度下,当分散介质粒子的斥力位能5R大于引力位能5A的绝对值时,胶体溶液是稳定的。当5R小于5A的绝对值时,胶体溶液不稳定,蛋白质粒子彼此接近,发生凝集,出现絮状物或沉淀。植物蛋白饮料的浓度,是决定范德华引力和r——表面张力,其单位以mΣm2表示;(3)?19?双电层斥力的关键因素。不同原料制成的植物蛋白饮料,有其不同的最佳稳定浓度值。该值可根据上式(1)和式(2)计算得出,并经过实际测定与实验进行验证和调整。3粒子大小对稳定性的影响点pH值时蛋白质以两性离子存在。溶液pH值的改变,导致蛋白质多肽链中某些基团的解离程度发生变化,溶液pH值较蛋白质等电点pH值相差较大,蛋白质分子中某些基团的离子化程度越高,蛋白质分子表面带有的电荷就越高。蛋白质分子的带电,增加了水化层的厚度。带电越高,水化作用越强,溶液就更稳定。不同的植物蛋白质,其等电点各不相同。就是同种植物蛋白质,也会因结构与环境的不同,其等电点也有差异。植物蛋白质的等电点多数是在pH值46之间,如大豆蛋白质的等电点在pH415左～右,有的甚至接近pH7。为了提高植物蛋白质分子物蛋白饮料的稳定。因此植物蛋白饮料在不影响口感和风味的前提下,应使其pH值远离该植物蛋白的等电点。5电解质对稳定性的影响植物种子里的蛋白质主要成分是清蛋白(白蛋白)、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白,除清蛋白外后三种单纯蛋白质均不溶于水。植物蛋白饮料不是真溶液,属于胶体物系中的一种。胶体物系的运动性质是:胶体粒子的运动是以分子运动论为基础的。由于其粒子较大,在地心引力的作用下,容易沉降。根据斯托克斯法则,每一粒子所受向下重力应等于沉降介质的浮力与摩擦阻力之和,即:4343ΠΘg=r1ΠΘg+6ΠΓur2r33(4)的水化能力,必须促进蛋白质的解离,才能保证植式中:r——粒子半径;g——重力加速度;u——沉降速度。pH值偏离蛋白质等电点pH值越远,蛋白质分子子直径小于012Λ时,便在溶液中产生布朗运动,m具备了稳定溶液的性质。的平衡而造成的。4pH值对稳定性的影响密