大气压冷等离子体处理对椰子球蛋白分散稳定性的影响

大气压冷等离子体处理对椰子球蛋白分散稳定性的影响椰奶富含蛋白质和油脂，容易受到微生物污染，在加工过程中需要进行杀菌处理。椰奶的传统杀菌方法是热杀菌，如巴氏杀菌和高温瞬时杀菌。在热加工中，食物结构和质地会不同程度被破坏。此外，热杀菌过程会导致大量蛋白质降解，从而影响椰奶的乳液系统，包括液滴聚集和分层。在椰奶中，椰子蛋白作为天然乳化剂，粘附在椰子油表面，形成油在水(O/W)乳液。椰子球蛋白(CG)是椰子中的主要蛋白质(占60-75%)，具有良好的乳化性能，对椰奶的稳定性起着重要作用。大气压冷等离子体技术（ACP）作为一种新型的非热杀菌技术，其优点是低温操作，处理时间短，杀菌效果好，对食品质量影响最小。然而，在ACP处理期间，多种活性物质也会受到影响，如蛋白质、脂质和多糖。这些变化会影响食品的稳定性、结构、质地和感官性能，从而影响食品的质量。然而，ACP在食品中应用的最大挑战是如何精确定义操作条件，以实现微生物的有效灭活，同时将对食品质量的影响降至最低。因此，迫切需要研究不同ACP处理条件下食品成分和结构的变化，以促进ACP在食品中的大规模应用。本研究选择椰浆稳定性的重要成分椰子球蛋白(CG)，探讨ACP处理对CG乳化性能的影响。同时为减少其他外源乳化剂的添加以及使用ACP处理来保持椰奶的质量和稳定性提供理论基础和实践指导。1. 材料和方法1.1. ACP处理CG的制备将CG溶解在磷酸盐缓冲生理盐水(PBS, 10 mmol/L, pH 6.8)中，并调节至终浓度为655mg/mL。将制备好的CG溶液(20 mL)用ACP机进行处理。处理功率分别为50 kV、60 kV、70 kV，处理时间分别为0(对照)、30、60、90s。CG溶液在4℃保存12h，直到后续分析。1.2 CG乳液的制备在CG溶液(45ml, 5mg / mL)中加入5ml大豆油后，将得到的混合物置于Ultra-Turrax中，以10,000 rpm的转速处理1min。随后，使用NanoGenizer30k微射流均质机在12,000 psi的压力下对混合物进行进一步均质，并循环一次。1.3  乳液的离心稳定性通过光学分析离心机LUMiSizer进一步评估了乳液的稳定行为。测量仪器参数设置如下:温度，25℃;转速:4000rpm;时间间隔，10s;实验总时间为50 min。2. ACP处理对CG乳液稳定性的影响使用LUMiSizer稳定性分析仪评估不同ACP处理条件下获得的CG乳液的稳定性。如图1a所示，底部绿线表示样品的第一条谱线，反映了样品的初始状态；顶部红线表示最后一条谱线，用于表征测试结束时样品的状态。在离心过程中随着时间的推移，较轻的油滴逐渐向样品界面处迁移，样品底部颗粒减少，导致透光率升高。管中样品的透光率变化越小，乳液越稳定。由此可知，经ACP处理后60kV 60s和60kV 90s的CG乳液最稳定。图1b和c显示了样品的不稳定性指数和积分透射率随时间的变化。观察到不稳定性指数和积分透射率均随时间增加而增大，表明乳液变得越来越不稳定。与对照组相比，ACP处理后的CG乳液不稳定性指数和积分透射率都不同程度降低，特别是60 kV 60 s和60 kV 90 s。这进一步说明适度改性可以提高CG乳液的稳定性。图1 在50,60和70kV的常压冷等离子体处理0,30,60和90秒后，椰子球蛋白稳定的乳液的头骨钢铝图谱（a），不稳定性指数（b）和透光率（c）随时间变化的曲线图。4. 结论使用LUMiSizer对CG浮液的分散稳定性进行了评估。结果表明，ACP处理对乳化性能的影响高度依赖于处理条件（处理时间和电压）。在适度的ACP处理（60kV 60s和60kV 90s）后，CG乳液显示出更好的稳定性。然而，改性不足和改性过度后CG分子的乳化性能与未处理的样品相似。大 气压 冷等离子体处理对椰子球蛋 白 分散稳定性的 影 响 椰奶富含蛋 白 质和油脂，容易受到微生物污染，在加 工 过程中需要进行杀菌处理。椰奶的传统杀 菌 方 法是热杀菌，如巴氏杀菌和高温瞬时杀菌。在热加工中，食物结构和质地会不 同 程度被破坏。此外，热杀 菌过程会导致大 量 蛋 白 质降解，从而影响椰奶的乳液系统，包括液滴聚集和分 层。在椰奶中，椰子蛋白作 为天然乳化剂，粘附 在 椰子油表面，形成油在水(0/W)乳液。椰 子 球蛋白(CG)是椰子中的主要蛋 白 质(占60-75%)， 具有良好的乳化性能，对椰奶的稳定性起着 重 要作用。 大气压冷等离子体技术(ACP) 作为 一 种新型的非热杀菌技术，其优点是低温操作，处理时间短，杀菌 效果好，对食 品 质 量 影响最小。然而，在ACP处理期间，多种活性物质也会受到影响，如蛋白质、脂质和多 糖。这些变化会影响食品的稳定性、结构、质地和感官性能，从而影响食品的质 量 。然而， ACP在食品中应 用的最大挑战是如何精确定义操作条件，以实现微生物的有效灭活，同 时将对食品质 量 的影响降至最低 。因此，迫切需 要 研究不同ACP处理条件下食品成分和结构的变化，以促进ACP在食品中的大规模应用。 本研究 选 择椰浆稳 定性 的重 要 成分椰子球蛋 白 (CG )，探 讨AC P 处理对CG 乳 化性能的影响。同 时为减少其 他外源乳化剂的添加以及使用ACP处理来保持椰奶的质 量 和稳定性提供理论基础和实践指导。 1.材料和方法 1.1. ACP处理CG的制备 将CG溶解在磷酸盐缓冲生理盐水(PBS， 10 mmol/L， pH 6.8)中，并调节至终浓度为655mg /mL 。将制备 好的CG溶液(20 mL)用ACP机进行处理。处理功率分别为50 kV、60 kV、70 kV， 处理时间分别为0(对照)、30、60、90s。CG溶液在4℃保存12h，直到后续分析。 1.2 CG乳液的制备 在CG溶液(45ml， 5mg /mL)中加入5ml大 豆 油后，将得到的混合物置于Ultra -T u rr ax中，以10，000 rpm 的转速处理1min 。随后，使用N a noGenizer30k微射流均质机在12，000 psi的压力 下 对混合物进行进 一 步均 质 ，并循环 一 次。 1.3 乳液的离心稳定性 通过光学分析离心机LUMiS i zer进一步评估了乳液的稳定行为。测 量 仪器参数设置如下：温度，25℃；转 速：4000rpm；时间间隔， 10s；实验总时间为50 min 。 2. ACP处理对CG乳液稳定性的影响 使用LU M iSizer稳定性分析仪评估不同ACP处理条件下获得的CG乳液的稳定性 。如图la所示，底部绿线 表示样品的第 一 条谱线，反映了样品的初始状态；顶部红线表示最后 一 条谱线，用于表征测试结束时样品 的状态。在 离心过程中随着时间的推移，较轻的油滴逐渐向样品界面处迁移，样品底部颗粒减少，导 致透 光率升高。管中样品的透光率变化越小，乳液越稳定。由此可知，经ACP处理后60kV 60s和60kV 90s的CG乳 液最稳定。图1b和c显示了样品的不稳定性指数和积分透射率随时间的变化。观察到不稳定性指数和积分透 射率均随时间增加而增大，表明乳液变得越来越不稳定。与对照组相比， ACP处理后的CG乳液不稳定性指数 和积分透射率都不同程度降低，特别是60 kV 60 s和60 kV 90 s。这进 一 步说明适度改性可以提高CG乳液 的稳定性。 图1在50，60和70kV的常 压 冷 等 离子体处理0，30，60和90秒后，椰子球蛋白稳定的乳液的头骨钢铝图谱(a )，不稳定性指数(b)和透光率(c)随时间变化的曲线图。 4.结论 使 用 LU M iSizer对CG 浮 液 的分散稳 定性 进行了评 估 。结 果 表明， ACP处理对乳化性能的影响高度依赖于 处理条件(处理时间和电压)。在适度的ACP处理 (60kV 60s和60kV 90s )后 ， CG乳液显示出更好的稳定性 。然 而 ，改性不足和改性过度后CG分子 的 乳化性能与未处理的样品相似。