2結果與分析

2.1全蛋液與發(fā)酵乳混合液的pH變化

新鮮全蛋液的pH值在pH 7.5左右，通過改變pH可以影響不同種類蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)和化學結構的變化。本研究中嗜熱鏈球菌利用乳粉中的乳糖進行同型發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，隨著乳酸的增加，發(fā)酵乳的pH逐漸降低。ST5-24 h發(fā)酵乳的pH值為pH 3.84，添加不同量的發(fā)酵乳對全蛋液pH值和Zeta電位的影響如圖1所示。

圖1全蛋液與發(fā)酵乳混合液樣品的pH和Zeta電位變化

由圖1可知，隨著發(fā)酵乳含量的增加，全蛋液與ST5-24 h發(fā)酵乳混合液的pH值由pH 7.75下降至pH 4.95。此外，混合物的Zeta電位均表現(xiàn)為負電荷，且小幅下降后逐漸增大，并在發(fā)酵乳含量為25%時達到最小值。對混合物起泡性質(zhì)起主要作用的是全蛋液中的蛋清蛋白和脫脂乳中的乳清蛋白質(zhì)，其中蛋清蛋白的起泡性能力取決于球蛋白G1、G2和卵轉鐵蛋白，卵粘蛋白和溶菌酶起穩(wěn)定作用。蛋清中大部分蛋白質(zhì)的等電點主要分布在pI 4.0～6.0之間，且球蛋白G1、G2的等電點分別為pI 5.5和5.8。隨著pH值的降低，逐漸接近蛋白質(zhì)的等電點，分子結構發(fā)生變化，暴露更多的疏水基團，促進蛋白質(zhì)在界面上的吸附，從而影響其泡沫性質(zhì)。

2.2全蛋液與發(fā)酵乳混合液的黏度變化

實驗室先前的研究表明ST5菌株為黏性菌株，可以合成胞外多糖，其對發(fā)酵乳起到天然增稠作用。ST5發(fā)酵乳經(jīng)過24 h的發(fā)酵，黏度可以達到6 253 mPa·s，遠大于新鮮蛋液的黏度。圖2為全蛋液與發(fā)酵乳混合后的黏度變化情況。

圖2全蛋液與發(fā)酵乳混合液樣品的黏度變化

由圖2可知，新鮮全蛋液的黏度為18 mPa·s，并且隨著發(fā)酵乳含量的增加，二者混合液的黏度不斷增加。當發(fā)酵乳含量小于15%時，全蛋液與ST5-24 h發(fā)酵乳混合液的黏度上升較慢，處于23～35 mPa·s之間。隨著發(fā)酵乳含量的增加，pH值降低，逐漸達到部分蛋白質(zhì)的等電點，使少量蛋白質(zhì)開始發(fā)生聚集，但由于發(fā)酵乳中大量酪蛋白聚集體的增稠作用，混合物黏度直線上升至197.3 mPa·s。

2.3全蛋液與發(fā)酵乳混合液的表面張力變化

圖3為全蛋液與發(fā)酵乳混合后的表面張力變化情況。從圖3中可以看出，全蛋液的表面張力為50.5 mN/m左右，發(fā)酵乳的添加可以不同程度的改變二者混合物的表面張力。發(fā)酵乳中的酪蛋白由于其兩親結構可以作為一種表面活性劑降低表面張力，所以當加入少量發(fā)酵乳時，即可明顯降低混合物的表面張力。此外，蛋清蛋白和乳清蛋白混合物有相互協(xié)同作用，且乳清蛋白對界面性質(zhì)的作用較大。但表面張力在發(fā)酵乳含量為5%～30%變化不大(49.5～49.8 mN/m)，說明發(fā)酵乳在混合物表面性質(zhì)上的作用已經(jīng)達到飽和狀態(tài)。當發(fā)酵乳含量在35%～50%，混合物pH值降至pH 5.5以下，大部分蛋白質(zhì)已經(jīng)開始變性，表面張力上升至50.4 mN/m左右。

圖3全蛋液與發(fā)酵乳混合液樣品的表面張力變化

2.4發(fā)酵乳對全蛋液起泡性的影響

圖4為發(fā)酵乳對全蛋液起泡能力的影響。由圖可知，隨著發(fā)酵乳添加量的增加，全蛋液與發(fā)酵乳混合物的起泡性整體呈下降趨勢。生成泡沫時，液體表面積增加，體系能量也相應的增加。因此，從熱力學的角度來看，低表面張力有利于泡沫的生成。發(fā)酵乳含量在0%～30%時，混合液的表面張力小于全蛋液且相對穩(wěn)定，但是黏度的增加卻抑制蛋液的起泡性，并且pH的改變也會影響其起泡性。因此，在這個范圍內(nèi)全蛋液與ST5-24 h發(fā)酵乳混合液起泡性有降低的趨勢但變化不大，其充氣能力維持在700%～730%之間。當發(fā)酵乳含量大于30%時，混合物中的蛋白質(zhì)由于pH值的降低開始大量聚集，表面張力與全蛋液相差不大，黏度則由于胞外多糖的作用繼續(xù)增大，所以其起泡性開始急劇下降，且在發(fā)酵乳與全蛋液1∶1時降到477%。由此可以說明，ST5-24 h發(fā)酵乳添加到全蛋液中可以改變蛋液的表面張力、pH和黏度，從而3者相互作用影響混合物的起泡性。

圖4全蛋液與發(fā)酵乳混合液樣品的起泡性變化