利用LUMiSizer探究均質(zhì)工藝對(duì)燕麥穩(wěn)定性的影響

近年來谷物雜糧飲品迅速發(fā)展，受到越來越多消費(fèi)者的青睞，但是谷物雜糧飲品易出現(xiàn)分層、沉淀等不穩(wěn)定現(xiàn)象，影響其感官品質(zhì)。因此，在加工過程中提高漿液體系穩(wěn)定性非常重要。造成谷物雜糧飲品不穩(wěn)定的主要原因是谷物原料中含有較多的淀粉、蛋白質(zhì)等大顆粒物質(zhì)，Stocks定律認(rèn)為，流體粒子的沉降速度與粒子的半徑有關(guān)，粒子的半徑越小，沉降速度越小，體系的穩(wěn)定性越高。而高壓均質(zhì)正是一種有效降低顆粒粒徑的方法，谷物雜糧飲品通過高壓均質(zhì)后，不僅使得脂肪球和蛋白等顆粒細(xì)化，還使得糖、膠體等物質(zhì)分散的更加均勻。當(dāng)前采用均質(zhì)工藝提高飲品穩(wěn)定性的研究主要通過靜置分層高度和離心沉淀率等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中靜置分層觀察耗時(shí)較長(zhǎng)，離心沉淀率在評(píng)價(jià)粘度較高的飲品時(shí)存在較大的不準(zhǔn)確因素，采用一種耗時(shí)短、準(zhǔn)確性高的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法是關(guān)鍵。因此，本論文針對(duì)酶解和調(diào)配后燕麥漿的穩(wěn)定性問題，利用LUMisizer穩(wěn)定性分析儀研究了均質(zhì)次數(shù)和壓力對(duì)漿液穩(wěn)定性的影響，為燕麥漿類產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1.1材料與儀器

優(yōu)選燕麥米 吉林普康有機(jī)農(nóng)業(yè)有限公司；α-淀粉酶 北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

Dispersion Analyser Lumisizer 611型穩(wěn)定性分析儀 德國(guó)L.U.M.GmbH公司；JM-LB60型立式膠體磨 溫州七星乳品設(shè)備廠；SRH60-70型高壓均質(zhì)機(jī) 上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司；DGG-9140BD型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；04241/2-11Waring 1L型雙速組織搗碎機(jī) 北京中科科爾儀器有限公司；DKB-501A型超級(jí)恒溫水槽 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；JJ-1型精密定時(shí)電動(dòng)攪拌器 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；PL2002-IC型電子天平 梅特勒-托利多儀器公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 燕麥漿的制備

1.2.1.1 燕麥漿的制作

燕麥經(jīng)過清理和篩選，放入烘箱中150℃烘烤40min，期間不時(shí)翻動(dòng)以防烤焦。烘烤后燕麥呈金黃或黃褐色，伴有烘烤后*的燕麥香氣?？竞玫难帑湻湃肭逅薪?3～15h。將浸泡后的燕麥加12倍水放入組織搗碎機(jī)打漿，先低速20s，后高速60s；打漿后過200目篩。

1.2.1.2 酶解和調(diào)配

燕麥漿置于酶解罐中，加入0.50% α-淀粉酶、在70℃下酶解1.0h后加入0.30%復(fù)合膠體（瓜膠∶黃原膠∶結(jié)冷膠∶CMC=4∶5∶3∶3）在70℃下使膠體溶解并混合均勻。

1.2.1.3 均質(zhì)

調(diào)配后的燕麥漿液先用膠體磨膠2min，使膠體分散更均勻。固定均質(zhì)溫度50℃，在一定壓力下均質(zhì)一定次數(shù)后測(cè)定穩(wěn)定性和顆粒粒度。

1.2.2 穩(wěn)定性（Slope 值）指標(biāo)的測(cè)定

采用德國(guó)LUMisizer穩(wěn)定性分析儀對(duì)不同酶解條件下得到的燕麥漿酶解液進(jìn)行穩(wěn)定性分析。儀器采用Stokes Law的離心加速方法和Lambert-Beer Law光學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)樣品的穩(wěn)定性、全程分離步驟、沉降及懸浮并存的復(fù)雜分離行為[9]。軟件記錄儀器測(cè)定得到的樣品在離心作用下紅外透光率的變化并繪制譜線，計(jì)算光透過率積分（Integral Transmission，%）對(duì)時(shí)間（Time，h）的曲線的斜率Slope值。通過Slope值的大小比較樣品的穩(wěn)定性。Slope值越大，在一定的時(shí)間內(nèi)樣品的透光率變化越快，即樣品的移動(dòng)分層速度變化越快，樣品越不

穩(wěn)定；反之Slope數(shù)值越小，樣品越穩(wěn)定。檢測(cè)條件：溫度25℃，離心速度3500r/min，光散射系數(shù)1.00，每10s掃描一次，共掃描200次。

2 結(jié)果與分析

2.1 均質(zhì)次數(shù)對(duì)燕麥漿穩(wěn)定性和粒度的影響

2.1.1 均質(zhì)次數(shù)對(duì)燕麥漿穩(wěn)定性的影響

固定均質(zhì)壓力30MPa，將分別均質(zhì)1、2、3次后的燕麥漿進(jìn)行穩(wěn)定性分析，結(jié)果如圖1所示，橫坐標(biāo)表示樣品管的位置：左側(cè)為樣品管頂部，右側(cè)為樣品管底部。樣品管水平放置在儀器中（管頂在中心，管底在外側(cè)），在離心作用下，樣品中的沉淀逐漸沉積在管底。圖譜中的譜線以紅色開始，逐漸向綠色過渡。從圖1中可以看出，漿液中主要呈現(xiàn)出沉降行為。經(jīng)過一次均質(zhì)后的漿液，光信號(hào)在離心監(jiān)測(cè)過程中變化較大，譜線由內(nèi)向外變化范圍寬，沉降速度快，樣品不穩(wěn)定。經(jīng)過二次均質(zhì)的樣品較一次均質(zhì)樣品譜線】的變化范圍變窄，穩(wěn)定性提高。而經(jīng)過三次均質(zhì)后，樣品穩(wěn)定性卻有所下降。

圖1 穩(wěn)定性分析圖譜

Fig.1 The dispersion analysis chromatograms

注：其中a、b、c分別為一次均質(zhì)、二次均質(zhì)、三次均質(zhì)樣。

3 結(jié)論與討論

均質(zhì)次數(shù)對(duì)燕麥漿液的穩(wěn)定性（Slope值），經(jīng)過2次均質(zhì)的漿液穩(wěn)定性最高。

由于設(shè)備所限，本實(shí)驗(yàn)僅研究了均質(zhì)次數(shù)對(duì)燕麥漿穩(wěn)定性的影響。而在實(shí)際生產(chǎn)中溫度也對(duì)均質(zhì)效果以及原料中活性物質(zhì)的保留具有一定的影響。因此，均質(zhì)溫度的選擇和評(píng)價(jià)還需要進(jìn)一步的研究和探索。此外，不同的均質(zhì)壓力、次數(shù)和溫度以及均質(zhì)與酶解、酸等處理手段復(fù)合也都會(huì)對(duì)燕麥漿中蛋白等組分的功能特性和結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生較大影響。因此，均質(zhì)工藝與組分功能特性，結(jié)構(gòu)變化的機(jī)理研究需要更深入的探究。