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特殊醫(yī)學用途配方食品全營養(yǎng)乳液的穩(wěn)定性

更新更新時間:2021-09-17      點擊次數(shù):4530


            

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特殊醫(yī)學用途配方食品(Food for Special Medical Purpose, FSMP),是為了滿足進食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群對營養(yǎng)素或膳食的特殊需要,專門加工配制而成的配方食品。

全營養(yǎng)乳液是一個成分復雜的緩沖體系,由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素和礦物質(zhì)類組成。它在熱力學上屬于不穩(wěn)定體系,既有蛋白質(zhì)等微粒形成的懸浮液、脂肪乳濁液,又有以糖、鹽類形成的真溶液。其主要質(zhì)量問題為加工及貯藏中出現(xiàn)沉淀、分層以及脂肪上浮的問題。從微觀上表現(xiàn)為乳狀液分散相顆粒的遷移(表現(xiàn)為沉淀和析水),或是分散相顆粒平均粒徑大小的變化(表現(xiàn)為團聚和絮凝)。凡是影響全營養(yǎng)乳液中蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的因素,破壞蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素都會影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性,例如穩(wěn)定劑、乳液體系的pH、礦物質(zhì)鹽以及蛋白誘導膠凝等因素都會影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

全營養(yǎng)乳液這一復雜的體系不僅需要合適的工藝,還需要適量的穩(wěn)定劑、乳化劑以及一定的體系條件(pH、金屬離子濃度)以保持液體的穩(wěn)定性。本文主要研究膠體對全營養(yǎng)乳液穩(wěn)定性的影響。

 

1 全營養(yǎng)乳液生產(chǎn)工藝流程

1 特殊醫(yī)學用途食品全營養(yǎng)乳液工藝流程

2 實驗方法

制備不同濃度的微晶纖維素(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 g/L)的全營養(yǎng)乳液,利用殺菌釜滅菌。第二天測定全營養(yǎng)乳液的平均粒徑、電位、粘度、pH、離心沉淀率的變化。并用LUMiSizer®考察穩(wěn)定劑不同濃度對全營養(yǎng)乳液的穩(wěn)定性的影響。

3 結(jié)果與分析

微晶纖維素(microcrystalline cellulose, MCC)是由纖維素原料經(jīng)過稀酸水解并經(jīng)過一系列處理得到的極限聚合度的產(chǎn)物, 是一種可自由流動的纖維素晶體的天然聚合物。微晶纖維素在溶液中經(jīng)過高速剪切分散和均質(zhì)之后, 可以*分散在體系中,和水以氫鍵形式成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以有效懸浮蛋白顆粒,阻止變性蛋白的聚集。MCC 與其他親水膠體不同之處在于MCC 本身并不與水分子結(jié)合,只是分散在液體體系中,分散體系呈觸變性;這種以氫鍵結(jié)合的微晶體網(wǎng)絡(luò)體系沒有糊狀質(zhì)感,口感清爽。

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1 不同濃度微晶纖維對全營養(yǎng)乳液體系的影響

 

如表1所示,隨著微晶纖維素濃度的增大,從0.3 g/L 增加到1.8 g/L,乳液體系中平均粒徑變化幅度在521.53 nm-583.23 nm 之間。微晶纖維素添加濃度為0.6 g/L 時,此時平均粒徑(521.53 nm)最?。?/span>P0.05)。當微晶纖維素濃度增加至0.9 g/L 時,乳液中平均粒徑濃度達至最大,583.23nm(P0.05);此時微晶纖維素濃度繼續(xù)增加,平均粒徑開始減??;當微晶纖維素濃度達到1.8 g/L 時,乳液平均粒徑降到550.23 nm。

粘度也是影響穩(wěn)定性的一個重要因素。高粘度的體系可以使分散相不容易聚集和凝聚,從而確保分散體系更加穩(wěn)定。研究結(jié)果顯示微晶纖維素濃度從0.3 g/L 增加到1.8 g/L,全營養(yǎng)乳液的粘度從18.83 mPa·s 增加至53.10 mPa·s;當微晶纖維素濃度小于1.5 g/L 時,盡管粘度變化是顯著的(P0.05),但粘度幅度增加緩慢,僅由18.83 mPa·s 增至38.40mPa·s。

離心沉淀率是反映液體體系穩(wěn)定性的一個指標。沉淀率越大,表明溶液懸浮性能較差,易發(fā)生蛋白沉淀等現(xiàn)象。當微晶纖維素濃度從0.3 g/L 增加至0.6 g/L 時,乳液的離心沉淀率顯著降低至1.91% (P0.05);隨著微晶纖維素濃度繼續(xù)增加至1.8 g/L,離心沉淀率顯著增加,為2.47%(P0.05)。在整個微晶纖維素濃度變化范圍內(nèi),全營養(yǎng)乳液電位變化不明顯(-18.10 mV~ -20.03 mV),沒有顯著性變化(P>0.05)。微晶纖維素主要依賴于三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成進而保持全營養(yǎng)乳液體系的穩(wěn)定,與粘度關(guān)系較小。

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MCC 0.3 g/L                            MCC 0.6 g/L

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MCC 0.9 g/L                           MCC 1.2 g/L

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MCC 1.5 g/L                           MCC 1.8 g/L

 

2 不同濃度微晶纖維素的全營養(yǎng)乳液LUMiSizer®穩(wěn)定性圖譜

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3 不同濃度微晶纖維素的全營養(yǎng)乳液體系不穩(wěn)定性指數(shù)

 

LUMiSizer®穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示微晶纖維素濃度為0.6 g/L 和0.3 g/L 時,全營養(yǎng)乳液的不穩(wěn)定性指數(shù)顯著性降低;隨著其濃度的增加,不穩(wěn)定指數(shù)顯著性增加,體系不穩(wěn)定性增加。綜合考慮平均粒徑、粘度、離心沉淀率及不穩(wěn)定性指數(shù),微晶纖維素濃度的最適濃度為0.6 g/L,此時全營養(yǎng)乳液體系穩(wěn)定,此時的離心沉淀率也是低,平均粒徑也是最小。微晶纖維素濃度為0.6 g/L 和0.3 g/L 時,全營養(yǎng)乳液的不穩(wěn)定性指數(shù)顯著性降低;隨著其濃度的增加,不穩(wěn)定指數(shù)顯著性增加,體系不穩(wěn)定性增加。

綜合考慮平均粒徑、粘度、離心沉淀率及不穩(wěn)定性指數(shù),微晶纖維素濃度的最適濃度為0.6 g/L,此時全營養(yǎng)乳液體系穩(wěn)定,此時的離心沉淀率也是低,平均粒徑也是最小。


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