花生富含蛋白质和人体必需氨基酸，易于人体消 化和吸收，但花生蛋白颗粒大，且较难溶于水，在花生 乳产品中易聚集而产生沉淀;花生中不饱和脂肪酸的 含量高，脂肪球在花生乳乳浊液中不稳定，易上浮形 成乳析现象，严重影响产品外观和品质[1]。亲水胶体 作为一种乳浊体系常用的稳定剂，一方面通过提高乳 浊体系的表观黏度，延缓乳浊液的油脂上浮和大颗粒 物质的沉降速度;另一方面，胶体与油/水界面吸附的 蛋白质之间的相互作用，降低了油滴之间的碰撞而聚 结形成较大油滴的几率;此外，多糖之间的协同増效 作用，在乳浊液中形成的网络结构，可有效延缓大颗 粒的沉降[2]。实验表明，黄原胶具有良好的悬浮性、 増稠性和热稳定性;魔芋胶具有良好的増稠性和凝胶 性，且与黄原胶之间有很好的协同増效作用[2]。黄原 胶和魔芋胶在花生乳浊体系中单独使用，均易产生絮 凝或沉淀，但两者复配使用后，能形成相对较稳定的 乳浊液。本文通过研究黄原胶和魔芋胶复配比例及 用量对花生乳稳定性的影响，探讨粒度分布与宏观稳 定性的内在联系，为解决花生乳稳定性问题提供理论 和方法指导，同时对其他植物蛋白乳饮料的研究和开 发具有一定的指导意义。

1材料与方法

1 1试剂与材料(表1)

12仪器与设备(表2)

13实验方法

1. 3 1 基本配方

表1主要实验材料

名称型号、规格生产厂家

花生酱蛋白质量浓度25%益芳食品有限公司

单甘酯HLB= 3 8荷兰凯瑞公司

蔗糖酯SE--11上海武马科技有限公司

六偏磷酸钠食品级徐州天嘉食用化工有限公司

磷酸氢二钠食品级徐州天嘉食用化工有限公司

黄原胶9290山东中轩股份有限公司

魔芋胶XL- 2030湖北省协力医药保健品有限公司

表2实验仪器与设备

设备名称型号生产厂家

粒度分析仪Mastersize 2000英国 Malvern Instruments Ltd

台式离心机TDL80 2B上海安亭科学仪器厂

旋转式黏度计NDJ-1上海精密科学仪器厂

电导仪DDS 11A上海虹益仪器厂

高压杀菌锅手提式上海博迅实业有限公司

电动搅拌器JB200D上海标本模型厂

高压均质机APV-1000丹麦APV公司

电热恒温水浴锅BHW-IV北京市医疗设备厂

精密电子天平JJ500 型美国双杰兄弟（集团）有限公司

用一定质量比混合的黄原胶、魔芋胶作为増稠 剂，添加花生酱45 g，糖60 g，乳化剂5 g，磷酸盐3 g， 制备成1 000 mL的花生乳样品(花生蛋白质量浓度 为 11 g/L)。

1. 3 2工艺流程

花生酱、乳化稳定剂、蔗糖和热水—搅拌(60 °C) —高压均质（25 MPa)—罐装—灭菌（121 °C，20 min) —冷却

1.3 3粒度分布的测定

用粒度分布仪测定乳浊液中粒子大小分布。乳 浊液样品按体积比1: 1 000的比例用蒸馏水稀释， 测定参数:颗粒折射率：1. 530;颗粒吸收率:0. 001;分 散剂名：水;分散剂折射率：1. 330。表面积加权平均 直径（volume weighted meandiameter) d4,3 [3,4]: 

d 4.3 =

沉淀率/ % = 油脂析出率/ % =

n d 4 nid?

其中：ni为粒子的数量,di为粒子的直径。

1.3 4表观黏度的测定

在室温下，用NDJ1旋转式黏度计测定花生乳 的表观黏度(60 r/min, 1 min)。

1. 3 5沉淀率和乳析率的测定

将样品加入有刻度的离心管中，在3 800 r/min 的离心机中离心20 min,测定顶部油脂重量;再弃去 上部溶液，准确称取沉淀物重量，用差量法公式计算 沉淀率和乳析率151。

沉淀物（g) x 100 样品量(g)100

油脂析出量(g) 样品量(g)X 100

2结果与讨论 2 1黄原胶与魔芋胶质量比对花生乳表观黏度的影 响

花生乳中胶体总质量浓度为0 3 g/L,当黄原胶 与魔芋胶质量比>3: 1时，黄原胶魔芋胶复配胶对花生乳稳定性影响的研究，静置10 d左右即出现絮 凝现象，复配比< 2: 3时，有明显的分层现象，因此 本实验取最大胶体配比为3: 1,最小为2: 3。调节 黄原胶与魔芋胶的配比为3: 1、2: 1、3: 2、： 1、2 :3,分别测定花生乳在贮藏时间为1、7、15、30d时的 表观黏度，结果见图1。

 

由前期实验结果可知，黄原胶、魔芋胶单独使用 时的表观黏度分别为6. 5 mPa s和5 2 mPa s。由 图1可以看出，两者复配花生乳表观黏度明显提高， 且随黄原胶比例的增大而升高;胶体质量比为3: 1、 2: 1的花生乳黏度相对较高，但当静置时间> 15d 时，黏度均有较大幅度的下降，并在30d时，2: 1的 黏度低于3: 2的黏度;随静置时间的延长，配比为3 :2的花生乳表观黏度变化最小。

黄原胶与魔芋胶在乳浊体系中有明显的协同增 效作用，这是因为黄原胶分子的双螺旋结构易和含& 1,4键的魔芋胶分子发生嵌合作用，在溶液中形成网 络结构,使体系的表观黏度明显提高111。表观黏度除 了与多糖种类、浓度有关,还和颗粒的粒径有关。在 静置过程中，颗粒之间会发生不同程度的聚集作用而 导致粒径的增大，进而使体系黏度产生变化151。合适 的胶体比例对形成网络结构，延缓去稳定化过程有决 定作用。黄原胶）：m(魔芋胶)=3: 2的花生乳 表观黏度并不是最高,但在贮藏过程中黏度值最稳 定，说明这个比例更有利于花生乳的贮藏稳定性。

2. 2黄原胶与魔芋胶复配比例对花生乳乳析率的影 响

由前期实验得，单独使用黄原胶和魔芋胶，花生 乳的乳析率分别为5 32%、3. 94%。黄原胶与魔芋 胶互配对花生乳乳析率的影响见图2。从图2可以 看出，黄原胶与魔芋胶质量比为3: 1、2: 1、3:2时 对乳析有明显的抑制作用，其值< 1%,但静置时间超 过15 d时,3: 1的花生乳乳析率增大幅度较大，说明 此样品在贮藏后期体系的稳定性发生变化，此配比不 能有效的抑制乳析。

 

黄原胶、魔芋胶混合添加后，能将乳析率降低数 倍，这是因为2种胶体的协同增效作用大大增加了体 系的表观黏度,抑制脂肪球的上浮；另一方面胶体能 与吸附在脂肪球上的蛋白质产生交互作用，在脂肪球 表面上形成一层界面膜，增加了脂肪球的絮凝稳定 性，降低乳析率161。复合胶体与蛋白的这种交互作用 受胶体种类、浓度的影响，因此黄原胶和魔芋胶配比 的变化会使界面膜的性质发生改变。当胶体配比为 3 : 1时，乳析率不降反升，可能是由于黄原胶浓度有 超过其临界值的趋势71 ,但其高黏度延缓了脂肪球的 聚集过程，在贮藏后期才表现出来。

2. 3黄原胶与魔芋胶质量比对花生乳离心沉淀率的 影响

由前期实验知，黄原胶、魔芋胶单独使用时的离 心沉淀率分别为7. 36%、6 02%。黄原胶魔芋胶复配胶对花生乳稳定性影响的研究，黄原胶与魔芋胶 互配对花生乳乳析率的影响见图3。从图3中可以 看出，黄原胶和魔芋胶质量比为2: 1、3: 2时对沉淀 有明显的抑制作用，且3: 2的花生乳沉淀率最低，继 续增大黄原胶的比例反而促进沉淀产生;减小黄原胶 的比例，沉淀率显著升高，这与体系黏度急剧减小有 关。

 

JMt时M/d

图3黄原胶与魔芋胶复配比例对花生乳 离心沉淀率的影响

黄原胶和黄原胶复配使用后，沉淀率下降，这是 因为2种胶体复配与蛋白之间形成弱的凝胶，将蛋白 质大分子稳定在二者结合形成的三维网状结构中111。 当胶体配比为3: 2时，胶体间的协同作用最明显，体 系最稳定。继续增大黄原胶的浓度，则可能使蛋白发 生排斥絮凝的趋势增大，蛋白易聚集在一起，使离心 沉淀率增大。比较图2和图3还可以看出，离心沉淀 率随胶体配比的变化趋势与乳析率不同，这说明抑制 乳析的胶体配比不一定抑制沉淀。

2 4黄原胶与魔芋胶质量比对花生乳顶部粒度分布 的影响

花生蛋白为难溶且颗粒较大的球蛋白，容易沉 降，特别在乳浊液的顶部，花生蛋白减少的速度较快。 顶部花生蛋白含量高，说明乳浊液的悬浮性较好。因 此，通过分析顶部粒度分布变化，除了能够反映乳浊 液顶部油脂析出的程度，还可以判断花生乳的悬浮稳 定性。

图4中1, 2,3, 4分别为黄原胶与魔芋质量比为3: 1、2: 1、3: 2、1: 1静置1d的顶部粒度分布;1'2'3'4分 别为黄原胶与魔芋质量比为3: 1、2: 1、3: 2、1: 1静置 30 d的顶部粒度分布；5为静置1 d的底部粒度分布。

从图4可知，静置1 d时，花生乳顶部粒度分布 均呈现不同程度的双峰现象，而底部粒度分布（曲线 5)的前峰几乎消失，后峰明显增大。这说明在花生乳 的粒度分布曲线中，前峰为脂肪球峰，后峰为花生蛋

白峰，顶部的粒度分布曲线前峰大是由于脂肪球的上 浮，底部后峰大是花生蛋白的下沉所致。

 

从图4中可以看出，花生蛋白的粒径远大于脂肪 球的粒径，因此在静置过程中，花生乳顶部的平均粒 径是随着花生蛋白的沉降而不断减小的。静置1d 时，1: 1的曲线和其他比例相比后峰明显较小，前峰 增大，这是因为黏度的骤降，不能控制花生蛋白的下 沉和脂肪球的上浮速度。静置30 d时,3: 1的前峰 消失，只留一个粒径较大的单峰，这说明顶部的脂肪 球聚结度很高，使粒径急剧增大，有产生絮凝的趋势； 2: 1、3: 2、： 1的前峰均向右移动，粒度分布区间 减小，这是脂肪球聚结，大颗粒蛋白下沉所致；比较2 :1、3: 2、1: 1的粒度分布，只有3: 2仍具有花生 蛋白峰,2: 1不能较好的抑制乳析，1: 1乳析和蛋白 沉降都很严重，这说明胶体配比为3: 2时，黄原胶和 魔芋胶与蛋白之间的交互作用最好，蛋白的悬浮时间 较长。

2. 5黄原胶与魔芋胶用量对花生乳稳定性的影响

按黄原胶）：魔芋胶)=3: 2,添加胶体用 量分别为0 18、0 24、0. 3、Q 36、0. 42 g/L的复合胶

体，对6个样品在杀菌后的黏度、电导率、乳析率、离 心沉淀率和粒度分布等进行了比较分析，黄原胶魔芋胶复配胶对花生乳稳定性影响的研究，所得结果如 表3所示。

从表3中可以看出，随着胶体用量的增加，样品 的表观黏度和电导率逐渐增加，其中胶体浓度对表观 黏度的影响尤为显著。乳析率随胶体用量增加而降 低，离心沉淀率先减小后增大，添加量为0 36 g/L时 得到最低值，说明高浓度胶体用量的体系并不稳定， 反而会促进沉淀产生。这是由于胶体浓度超过了其 临界值，使体系排斥絮凝的趋势增大，在离心的作用 力下蛋白逐渐聚集而沉淀。从粒径大小的变化趋势 也可以看出，0 36 g/L的花生乳平均粒径最小，整体 平均粒径小越小，体系越稳定。这是主要由以下3方 面的原因：（1)脂肪球上的蛋白与胶体结合，形成亲水

黄原胶与魔芋胶用量对花生乳稳定性的影响

复合物，使脂肪球的粒径逐渐増大;（2)胶体吸附在蛋 白上与水相结合，可防止颗粒间相互聚集，使蛋白颗 粒稳定的分散在体系之中，因此胶体浓度大，花生蛋 白粒径较小;（3)胶体/蛋白浓度过大时，过剩的胶体

表3

会在蛋白表面上发生多层吸附，使粒径变大，容易产 生沉淀。通过感官评定，4号样品花生风味和黏稠度 适宜，因此花生乳中黄原胶与魔芋胶的总量取0. 36 g/L。 

编号胶体用量/g • L-1表观粘度/mPa- s电导率x 10~ 3/ S • m- 1乳析率/%沉淀率/%d4,3/Um

10 1812 35 61 283 5623 954

20 2418 65 731 123 0923 010

30 3036 05 780 861 5221. 813

40 3644 65 800 660 6618 079

50 4265 05 820 393 1519 768

 

3结论

(1)黄原胶与魔芋胶复配使用，可显著提高花生 乳的表观黏度，黄原胶魔芋胶复配胶对花生乳稳定性影响的研究，能较好地解决花生蛋白不稳定、沉降 速度快的问题。

(2)通过研究胶体不同配比及用量下花生乳的表 观粘度、离心乳析率、离心沉淀率及储存过程中粒度 分布的变化，结果发现当黄原胶）：m(魔芋胶)= 3: 2,胶体用量为0 36 g/L时，花生乳的稳定效果最

好。

(3)花生蛋白的稳定性与表观粘度和体系的粒径 大小及其分布特征有明显的相关性，一定范围内花生 乳的表观粘度越高，越有利于不溶性花生蛋白的悬浮 和体系的稳定性;花生乳顶部粒度分布在储藏中的变 化可反映乳浊液的乳析稳定性，底部粒度分布在储藏 中的变化反映乳浊液的悬浮稳定性。因此，蛋白饮料 的粒度分布特征可作为判断蛋白饮料稳定性的一种 快速而有效的方法。