我國(guó)黃原膠的生產(chǎn)起步于70年代末，在二十多年的發(fā)展過(guò)程中，黃原膠的產(chǎn)量和 產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度提高，目前年產(chǎn)上萬(wàn)噸，并成為我國(guó)添加劑中的主要出口產(chǎn) 品。然而，我國(guó)在黃原膠的質(zhì)量等方面和國(guó)外相比還存在不少問(wèn)題p4~25],如因生產(chǎn)工 藝不夠規(guī)范和生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制不嚴(yán)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性有較大的波動(dòng)，從而導(dǎo)致 其應(yīng)用到食品中時(shí)引起產(chǎn)品具有比較大的波動(dòng)性；產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、檢測(cè)方法等不能 和國(guó)際接軌，從而為我國(guó)黃原膠的出口帶來(lái)比較大的麻煩：產(chǎn)品品種比較單一，一味 注重產(chǎn)品的粘度和剪切比，而國(guó)外則注重產(chǎn)品功能性，針對(duì)不同的食品體系的特殊功 能性需求開發(fā)不同的黃原膠品種，如透明型、速溶型和耐鹽型，這些產(chǎn)品主要通過(guò)將 黃原膠和其它物質(zhì)復(fù)配以及對(duì)黃原膠進(jìn)行改性制得，而在價(jià)格上卻是國(guó)內(nèi)的兩倍以 上。

1.1.4黢性乳飲料中酪蛋白失穩(wěn)的機(jī)理

牛乳中蛋白質(zhì)大約占總量的3.5%,其中最主要為酪蛋白，占總蛋白的80%左右。 它由屯丨-，otsr, P-和K-酪蛋白組成，在牛乳中它和無(wú)機(jī)鹽（主要為磷酸鹽）、水以及一 些微量組份共同組成酪蛋白鈣酪蛋白磷酸鹽復(fù)合物，俗稱酪蛋白膠束。其中，asr， as2-, p-酪蛋白在膠粒內(nèi)部形成膠粒的核，它們通過(guò)和磷酸鈣結(jié)合形成膠粒，心酪蛋白 的2/3N-末端通過(guò)疏水作用和內(nèi)部的asl-酪蛋白相互作用，2/3N末端通過(guò)親水作用伸向水 層，因而在膠粒的表面形成“毛發(fā)”結(jié)構(gòu)。因此，酪蛋白膠粒通過(guò)其表面帶有的凈負(fù) 電荷以及其該“毛發(fā)”區(qū)提供的空間位阻而穩(wěn)定存在，特別是后者的作用。

在酸性乳飲料調(diào)酸過(guò)程中，隨著pH的降低，酪蛋白膠粒表面的靜電排斥作用不斷 減小，因而有互相聚集的趨勢(shì)；隨著pH的進(jìn)一步降低，酪蛋白從外層的K-酪蛋白向內(nèi) 層的知-,as2-.P-酪蛋白逐漸溶解，同時(shí)釋放磷酸耗；當(dāng)pH值經(jīng)過(guò)酪蛋白的等電點(diǎn)時(shí)， 酪蛋白膠束靜電荷為零，這時(shí)容易發(fā)生聚集沉淀；當(dāng)pH下降到酪蛋白等電點(diǎn)以下時(shí)， 酪蛋白膠束靜電荷為正，但此時(shí)它們之間的排斥力不夠大，而最終使蛋白沉淀相互靠 近而聚集沉淀，而熱處理則會(huì)加劇這樣的進(jìn)程[26~29]。同時(shí)，組成酪蛋白的asl-, as2-.P- 酪蛋白具有較強(qiáng)的鈣敏性，在調(diào)酸過(guò)程中它們結(jié)合牛奶中游離的鈣從而導(dǎo)致酪蛋白的 聚沉。 1U多糖穩(wěn)定酪蛋白的機(jī)理

由于上述的問(wèn)題，酸性乳飲料的生產(chǎn)中通常需要加入穩(wěn)定劑提高產(chǎn)品的蛋白穩(wěn)定 性。這些穩(wěn)定劑一般都是食品級(jí)水溶性高分子多糖，它們?cè)诜€(wěn)定酸性乳飲料時(shí)，除了 靠自身提供的粘度之外，實(shí)際上還涉及到多糖和蛋白質(zhì)在水溶液中混合時(shí)相互作用的 問(wèn)題[3M'如圖1-2所示，多糖和蛋白質(zhì)在水溶液中混合時(shí)會(huì)發(fā)生如下三種作用。

(1)相容（miscibility):如果多糖和蛋白質(zhì)之間的作用類似于同種高分子之間的作 用，它們就會(huì)發(fā)生相容的情況，即使在較高的濃度下也能使混合體系保持均勻穩(wěn)定。 但是隨著高分子分子量的增加，高分子之間的既不太排斥又不太變得吸引的平衡很難 達(dá)到，因?yàn)槊總€(gè)分子中各片斷輕微的排斥或吸引電勢(shì)累積起來(lái)后會(huì)非常大。

(2)不相容（incompatibility):當(dāng)不同高分子之間的排斥力比同種高分子之間更 大時(shí)，體系因?yàn)闊崃W(xué)不相容（thermodynamic incompatibility)發(fā)生分離相分離

(segregative-type phase separation),每相中只含有一種高分子。

(3)絡(luò)合（complexcoacervation):不同高分子分子間的凈相互吸引力會(huì)導(dǎo)致高 分子之間發(fā)生絡(luò)合作用。此時(shí)體系發(fā)生相分離，一相富含溶劑，另—相富含兩高分子 形成的凝聚物（coacervates)。該典型情況是帶相反電荷的聚電解質(zhì)在水溶液中混合， 它們分子中離子殘基釋放抗衡離子過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)剩焓使它們發(fā)生絡(luò)合。絡(luò)合反應(yīng)需 要高分子之間發(fā)生非定位的靜電作用，這樣可以使高分子的分子鏈具有移動(dòng)性，否則 該動(dòng)態(tài)平衡會(huì)被打破，它們形成不可逆的沉淀。比較高的髙分子濃度會(huì)抑制自身的絡(luò) 合作用：一旦系統(tǒng)高分子的濃度達(dá)到凝聚的條件，能引起相分離的驅(qū)動(dòng)力消失了。同 時(shí)，高離子強(qiáng)度會(huì)通過(guò)消除釋放抗衡離子增加的洽來(lái)減少或抑制絡(luò)合物的生成。

由此兩高分子混合時(shí)產(chǎn)生的不同作用來(lái)看，選擇不同的多糖會(huì)使酪蛋白穩(wěn)定性發(fā) 生變化。對(duì)酸性乳飲料體系來(lái)說(shuō)，選擇陰離子多糖和處于等電點(diǎn)以下帶正凈電荷的酪 蛋白產(chǎn)生絡(luò)合作用是提高酪蛋白穩(wěn)定性的有效措施》

同時(shí)，對(duì)多糖和蛋白質(zhì)共存的體系，多糖是否容易吸附在蛋白質(zhì)上，以及本身是 否凝膠以及其添加的濃度對(duì)蛋白質(zhì)具有不同的穩(wěn)定效果，具體如圖1-3~1-5所示。

圖1-3中，對(duì)非吸附，非凝膠多糖，隨著多糖濃度的增加，系統(tǒng)發(fā)生如下的變化： (a)穩(wěn)定、（b)損耗絮凝（depletion flocculation)和（c)穩(wěn)定。在高分散相體積分 數(shù)的體系中，需要長(zhǎng)時(shí)間來(lái)重組緊密堆積的膠粒網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-假穩(wěn)定狀態(tài)（b_)。非吸附 高分子在高濃度時(shí)可以使體系穩(wěn)定，但這時(shí)體系粘度太高，一般不適用。

如圖14,對(duì)吸附、非凝膠多糖，隨著多糖濃度的增加，系統(tǒng)發(fā)生如下的轉(zhuǎn)變： (a)鍵橋絮凝（bridge flocculation)、（b)穩(wěn)定和（c.)損耗絮凝（depletion

flocculation)。鍵橋效應(yīng)在非常低的濃度下發(fā)生，當(dāng)膠粒表面積大約有一半飽和時(shí)，該 鍵橋絮凝越來(lái)越明顯。如果體系里存在過(guò)剩的吸附多糖，它將轉(zhuǎn)變成自由的非吸附多 糖，從而引起損耗絮凝，當(dāng)損耗絮凝發(fā)生的時(shí)候，聚合物被從顆粒之間排擠出來(lái)，導(dǎo) 致顆粒周圍和顆粒之間的聚合物存在濃度差，聚合物溶液之間的滲透壓大于顆粒間無(wú) 聚合物區(qū)域的滲透壓，因而增加了顆粒間的相互吸引，從而導(dǎo)致顆粒的聚集。

圖1-5凝膠多糖在酪蛋白膠體溶液中和酪蛋白膠束相互作用示意圖

圖1-5中，（a)表明非吸附、凝膠多糖在酪蛋白膠粒周圍產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（b)表 明吸附、凝膠多糖將膠粒包裹在凝膠結(jié)構(gòu)里，這兩種情況都很穩(wěn)定；（c)對(duì)吸附、凝膠 多糖來(lái)說(shuō)，如果多糖的濃度低于形成凝膠的臨界濃度，被吸附的多糖和它們懸浮的鏈 末端發(fā)生締合而直接導(dǎo)致鍵橋絮凝效應(yīng)。

.由此可以看出，選擇吸附和/或凝膠類多糖，同時(shí)控制多糖的濃度，就可以使酪蛋 白處于穩(wěn)定的狀態(tài)。