傅玉颖教授、李腾副研究员:淀粉样蛋白纤维作为冰淇淋的冰晶重结晶抑制剂

2025-10-11 1130

      2025年1月3日,傅玉颖教授、李腾副研究员在食品科学领域顶级期刊《Food Hydrocolloids》上发表了题为《Amyloid protein fibrils serve as an ice recrystallization inhibitor for ice cream》的研究性论文(1区,IF:11.0)。该研究通过从乳清蛋白分离物(WPI)中制备淀粉样蛋白纤维(APFs),并将其作为冰晶重结晶抑制剂应用于低糖冰淇淋中。研究发现,APFs能够通过吸附在脂肪球和气泡的表面有效抑制冰晶的重结晶,且其作用不受槐豆胶(LBG)的影响。此外,研究还评估了APFs对冰淇淋熔化率、颜色、粒度分布、硬度、粘附性、流变性能以及嗅觉属性的影响。结果表明,APFs对冰淇淋的质地略有改善,但对其他物理化学性质的影响不大。这项研究为冷冻甜点的保护性材料提供了有价值的参考。

Graphical abstract

       冰淇淋作为一种全球流行的冷冻甜点,因其优良的感官特性而备受喜爱。然而,在冰淇淋的运输和存储过程中,冰晶会不可逆地生长,这一现象被称为冰晶重结晶,严重影响了冰淇淋的口感和质量。特别是在低热量冰淇淋中,由于糖和脂肪含量较低而水分较多,冰晶重结晶速率更为迅速。为了改善这一问题,迫切需要引入有效的冰晶重结晶抑制剂。淀粉样蛋白纤维(APFs)作为一种新型的冰晶重结晶抑制剂,展示出了较强的抑制作用此前的研究表明,APFs具有良好的冰晶重结晶抑制性能,但尚未在冰淇淋等冷冻食品中进行系统评估。因此,本研究旨在探讨APFs在低糖冰淇淋中的应用效果,并对其影响进行全面分析。

APFs的结构与性质:

通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、圆二色谱(CD)和透射电子显微镜(TEM)分析确认,APFs是由乳清蛋白分离物(WPI)在特定条件下自组装形成的有序超分子纤维,具有丰富的β-折叠结构

冰晶重结晶抑制活性(IRI):

在模拟低卡冰淇淋的11.0 wt%蔗糖溶液中,APFs表现出比槐豆胶(LBG)和瓜尔胶(GG)更强的冰晶重结晶抑制作用。通过“溅射法”测试,APFs在5.0 mg/mL时,其抑制效果明显强于LBG和GG。在冰淇淋中,APFs能够有效抑制冰晶的生长,尤其是在储存5天后的效果最为显著。

APFs在冰淇淋中的分布与作用:

通过Thioflavin T(ThT)和Nile Red染色,观察到APFs能够在冰淇淋的油水界面和气水界面上吸附,从而增强了其冰晶重结晶抑制效果。

对冰淇淋性质的影响:

APFs在冰淇淋中的应用未显著改变冰淇淋的外观、颜色、粒度分布、硬度、粘附性及熔化率等性质。流变学分析表明,APFs并未对冰淇淋的流变性能产生明显影响。