The effect of starter culture type and dairy protein enrichment on amino acid profile and rheological properties of yogurt
本研究表明,通过添加乳清蛋白浓缩物和酪蛋白酸钠的组合来富集酸奶,特别是在使用特定发酵剂(如 Y172F 或 Y429A)进行发酵时,与对照组或单一蛋白质配方相比,能显著增强流变稳定性、氨基酸图谱以及感官品质。
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想象一下,食品科学的世界就像一个巨大且繁忙的厨房,科学家们就是厨师,但他们不仅仅是在品尝,而是在碗中建造微观城市。这个故事的核心是酸奶,一种大家都熟知并喜爱的发酵乳制品。但要制作出真正优秀的酸奶,你需要两种主要成分像动态搭档一样协同工作:一个是“发酵剂”(将牛奶转化为酸奶的微小、肉眼看不见的细菌),另一个是“蛋白质”(赋予酸奶质地和厚度的建筑基石)。你可以把发酵剂想象成施工队,而蛋白质则是砖块和砂浆。如果施工队工作太快,或者砖块形状不对,建筑物可能会坍塌或在口中感觉很奇怪。科学家们早已知道,添加额外的蛋白质可以使酸奶更浓稠、更丝滑,而且不同的细菌菌株工作速度各不相同。但一个大问题是:当我们将不同类型的蛋白质砖块与不同的细菌施工队混合在一起时,会发生什么?快速的施工队是否需要特殊的砖块?缓慢的施工队是否能建造更好的房子?这正是研究人员试图解决的谜题,他们试图弄清楚如何设计出那种完美的、可舀食的、富含蛋白质的、口感极佳且在冰箱中保持稳定的酸奶。
在这项研究中,一组研究人员决定通过混合“建筑材料”和“施工队”来尝试新的配方。他们取了普通的牛奶,并用三种不同的蛋白质策略进行强化:添加乳清蛋白浓缩物(WPC)、添加酪蛋白酸钠(CN),或者将两者混合使用。然后,他们引入了三种不同的发酵剂(分别标记为 Y429A、Y172F 和 Y259A),以观察这些组合如何影响在 23 天冷藏储存期间的最终产品。
结果揭示了蛋白质与细菌之间一场迷人的舞蹈。首先,强化了蛋白质的酸奶是比普通对照组酸奶更快的“工作者”。对照组需要整整 6 小时才能凝固,而强化了蛋白质的酸奶只需 4 到 5 小时即可完成。其中,含有乳清蛋白的酸奶速度最快,仅用 4 小时就建立了它们的“凝胶网络”。然而,速度并不总是意味着强度。当研究人员观察酸奶的结构时,他们发现仅含乳清蛋白的酸奶有点像用快速干燥但脆弱的胶水建造的房子;它们凝固得很快,但结构较弱,且容易崩溃。相比之下,强化了酪蛋白酸钠的酸奶则像是用沉重且相互锁定的砖块建造的堡垒。它们形成了更强韧、更有弹性的网络,在受到挤压时能更好地恢复原状。不过,真正的冠军是混合蛋白质酸奶(结合了乳清蛋白和酪蛋白酸钠)。它们创造了最致密、最均匀的“城市”,拥有最坚固的墙壁和最少的碎裂现象。
“施工队”(发种剂)也拥有鲜明的个性。其中一种菌株 Y172F 是一个过度活跃的工人,它会激进地分解蛋白质,在早期释放大量的氨基酸(蛋白质的构建模块),但在后期又开始消耗它们。另一种菌株 Y429A 则是一位更谨慎的建筑师;它分解蛋白质的速度较慢,这意味着它保留了更多对我们健康有益的必需氨基酸。有趣的是,蛋白质的类型改变了施工队的行为方式。例如,Y172F 使仅含乳清蛋白的酸奶变得异常强韧,但当它与酪蛋白酸钠一起工作时,其结果实际上比 Y429A 与同类物质工作时的结果更弱。这表明,细菌和蛋白质砖块之间必须是一对良好的匹配。
在 23 天的储存过程中,酸奶也在不断变化。“城市”通常会随着时间的推移变得更加僵硬和坚实,这属于正常现象,但混合蛋白质的酸奶保持形状的效果最好。当研究人员使用强大的显微镜(SEM)观察其微观结构时,视觉证据非常清晰:对照组酸奶看起来像是一个多孔、易碎的海绵,带有大孔洞;而混合蛋白质的酸奶则看起来像是一个光滑、紧密的网格。这种结构的优越性直接转化为了人类舌尖上的触感。在感官测试中,混合蛋白质酸奶在口感、风味和整体愉悦度方面都赢得了压倒性的胜利。缺乏额外蛋白质补充的对照组酸奶评分最低,感觉稀薄且缺乏满足感。
最终,这项研究表明,打造终极酸奶的秘诀不仅在于添加“更多”蛋白质,而在于添加“正确的混合”蛋白质。将乳清蛋白和酪蛋白酸钠结合起来,可以创造出一种既强韧又丝滑的卓越结构。虽然细菌的选择也很重要——尤其是对于几周后剩余多少“好东西”(必需氨基酸)而言——但蛋白质的混合是决定酸奶口感和体验的主导因素。研究人员不仅找到了赢家,还绘制出了一个质量等级图谱,表明混合蛋白质系统是创造高质量、营养丰富且美味的发酵乳制品的高标准。
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