果胶对发酵乳品质影响的研究进展

杨利平，龙芷姣，许秋莉，王玫玫，曹华传

深圳市晨光乳业有限公司（深圳 518000）

据统计显示，我国每年消耗果胶1 500 t以上，其中约80%需要从国外进口，且进口果胶价格昂贵[1]。通常，0.2%～0.3%浓度的果胶可改善发酵乳的外观、质地和风味等质量属性，减少乳清分离并延长保质期[2]。果胶作为一种可溶性膳食纤维[3]，主要由α-1, 4糖苷键连接的半乳糖醛酸残基构成，这些残基被甲基部分乙酰化或酯化，果胶根据残基与甲醇的酯化程度，酯化度高于50%的为高甲氧基果胶（high methoxyl pectin，HMP），反之为低甲氧基果胶（low methoxyl pectin，LMP）[4]。在食品工业中，果胶被食品和药物管理局列入公认安全（GRAS）名单，是一种高价值的功能性食品成分[4-5]。由于果胶分子存在极性区和非极性区，使果胶具有多种功能性质，因此果胶在果酱、发酵乳饮料、果味奶饮料和冰淇淋等食品中用作胶凝剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂，改善稠度（增加黏度）的同时降低脱水收缩[6]。

发酵乳是以生牛（羊）乳或者乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的pH降低的产品，富含钙、蛋白质、脂质、维生素和矿物质，具有多种健康益处和令人愉悦的口感[7]，在体重管理、乳糖不耐症、免疫学效应、胃肠道或呼吸道疾病和牙齿健康方面是优选[8]。稳定剂将两种或两种以上的混合物均匀分散，使食物的质地变得平滑，添加到发酵乳中，能增强理想的特性，如黏度、外观、口感以及质地[9]。果胶作为稳定剂，能够形成一个三维网络，复合牛奶成分并吸收介质中的最大水分，使发酵乳的黏度增加，在生产中，LMP的加入能减少乳清析出；添加HMP可改善发酵乳的胶体稳定性，稳定发酵乳的结构[10]。

1 果胶对发酵乳稳定性的影响

果胶加入到发酵乳中，可以提高发酵乳的坚实度、黏度和稠度，改善口感，延长货架期，是果胶加工利用的有效途径。由于HMP具有独特的与蛋白质交互的性质，适宜于作为蛋白质溶液体系的稳定剂，可以预防由于牛奶蛋白质絮凝引起的沉降问题[11]，改善发酵乳的胶体稳定性，用于生产具有良好口感特性和较高黏度的发酵乳[12]。Jensen等[13]的研究表明，果胶在稀释的酸化牛奶中通过静电相互作用来影响酸乳的稳定性；吸附作用在pH≤5时发生，此时HMP的多糖链吸引表层酪蛋白颗粒，通过带电的果胶链和HMP不带电部分所形成的空间斥力来增加溶液稳定性[14]。Maroziene等[15]发现，在牛乳的自然酸度下添加HMP可能会引起相的分离，导致酪蛋白沉淀；LMP作为稳定剂添加到牛乳中，其在牛乳自然酸度下导致酪蛋白沉淀的趋势小很多，但其稳定效率要远远低于HMP。果胶的半乳糖醛酸以及益生菌释放的代谢物，如有机酸、谷胱甘肽、丁酸盐和叶酸，都有助于提升发酵乳的抗氧化活性[16]。LMP主要维持发酵乳体系的电荷平衡，保持结构稳定和提高发酵乳的黏度、风味，改善食用体验，随着LMP水平的增加，细菌数量增多，有助于代谢产物的产生，导致更高的酸度以及抗氧化能力[8]。

2 果胶对发酵乳质构的影响

通过发酵乳稠度测试对搅拌型酸奶的质构特性进行分析，得到坚实度、稠度、黏度和颗粒指数。坚实度用来模拟测试探头下压过程中受到的最大力，硬度越高，表示发酵乳网状结构形成越稳定。黏度用来模拟探头回缩时所受的负向最大力，用于模拟表示酸奶样品的内部黏合力。据刘新新等[17]研究发现，适当添加向日葵低酯果胶能够增加发酵乳的黏度，相比于对照样品，黏度提高54.5%。江杨[18]研究表明，适当添加苹果果渣果胶会增强发酵乳中的凝胶网状结构，提高发酵乳的稳定性，减少乳清析出，增加发酵乳的黏度；但过量添加反而会破坏凝胶骨架，影响凝胶网络强度和稠度，降低发酵乳的黏度，无法显示出发酵乳应有的质地。发酵山楂酒果胶的添加使发酵乳的坚实度和稠度显著降低，略微降低发酵乳的颗粒指数；而浸泡山楂酒果胶的添加可以增强发酵乳中的凝胶网状结构，提高发酵乳的稳定性，减少乳清析出，增加发酵乳的黏度[18]。LMP在发酵乳中的硬度和脱水收缩效应有关，添加LMP的发酵乳具有更高的弹性和凝胶强度，更高的模量（G’、G’’、G*）和复数黏度，G*的幂律参数已经证实了对发酵乳凝胶强度的影响[1]。据报道，LMP有助于水合果胶链相互渗透到蛋白质网络中，促进凝固型发酵乳基质中形成混合凝胶[19]，由于存在可溶性固体，果胶可通过促进细菌生长来改善凝固型发酵乳的理化性质，如可溶性固形物、pH和酸度[20]。

3 果胶对发酵乳持水力的影响

持水力是指发酵乳样品在受外力作用条件下，保持其原有水分与其添加水分的能力，代表了其产品质构质量的稳定性[21]。发酵乳的持水性与酪蛋白胶束有关，随着发酵进行，pH逐渐降低，胶束稳定状态改变，从而持水率降低[22]。添加向日葵低酯果胶发酵乳的持水率为71.1%，较对照样品明显提高9.38%[17]。山楂酒果胶的添加可以增强发酵乳的持水力，不会导致发酵乳蛋白凝胶网络结构弱化[23]。LMP中带负电荷的羧基和带正电荷的酪蛋白相互作用，形成三维网络，将水困在其中，形成一个刚性结构，抵抗流动，从而导致更高的持水能力，减少乳清损失，改善低脂发酵乳的硬度、流变学、质量和整体喜好[23]。

4 果胶对发酵乳感官的影响

发酵乳的感官评价一般从色泽口感、滋味气味和组织状态三个方面进行评价，发酵乳基本均匀一致、细腻润滑、味道柔和、酸甜适中为最佳。尽管存在个体差异，感官评定仍是衡量产品接受度的最终依据[24]。研究发现，添加低浓度的苹果果渣果胶会显著提高凝固型发酵乳和搅拌型发酵乳的组织状态；在0.025%～0.2%的添加量范围内，浸泡山楂酒果胶的添加量越高，发酵乳的质地品质越好，凝乳变得更加均匀细腻，乳清析出显著减少[18]。随着发酵乳中添加LMP浓度（≤1.0%）的增加，乳清损失、视觉平滑度、甜味、酸味和质地的分数发生了提高，增加了感官喜好得分[20]。

5 结语

综上所述，果胶的加入有助于改善发酵乳的品质，提高发酵乳的稳定性、减少乳清损失、提高黏度及质构、增强持水力，从而提升感官喜好。文章主要讨论果胶对于发酵乳品质的影响，但果胶与其他添加剂复合使用，对发酵乳的影响尚不得知，可做进一步的研究，为消费者提供健康美味的产品。