我國黃原膠的生產(chǎn)起步于70年代末，在二十多年的發(fā)展過程中，黃原膠的產(chǎn)量和 產(chǎn)品質(zhì)量得到了大幅度提高，目前年產(chǎn)上萬噸，并成為我國添加劑中的主要出口產(chǎn) 品。然而，我國在黃原膠的質(zhì)量等方面和國外相比還存在不少問題p4~25],如因生產(chǎn)工 藝不夠規(guī)范和生產(chǎn)過程質(zhì)量控制不嚴導致產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性有較大的波動，從而導致 其應用到食品中時引起產(chǎn)品具有比較大的波動性；產(chǎn)品的質(zhì)量指標、檢測方法等不能 和國際接軌，從而為我國黃原膠的出口帶來比較大的麻煩：產(chǎn)品品種比較單一，一味 注重產(chǎn)品的粘度和剪切比，而國外則注重產(chǎn)品功能性，針對不同的食品體系的特殊功 能性需求開發(fā)不同的黃原膠品種，如透明型、速溶型和耐鹽型，這些產(chǎn)品主要通過將 黃原膠和其它物質(zhì)復配以及對黃原膠進行改性制得，而在價格上卻是國內(nèi)的兩倍以 上。

1.1.4黢性乳飲料中酪蛋白失穩(wěn)的機理

牛乳中蛋白質(zhì)大約占總量的3.5%,其中最主要為酪蛋白，占總蛋白的80%左右。 它由屯丨-，otsr, P-和K-酪蛋白組成，在牛乳中它和無機鹽（主要為磷酸鹽）、水以及一 些微量組份共同組成酪蛋白鈣酪蛋白磷酸鹽復合物，俗稱酪蛋白膠束。其中，asr， as2-, p-酪蛋白在膠粒內(nèi)部形成膠粒的核，它們通過和磷酸鈣結(jié)合形成膠粒，心酪蛋白 的2/3N-末端通過疏水作用和內(nèi)部的asl-酪蛋白相互作用，2/3N末端通過親水作用伸向水 層，因而在膠粒的表面形成“毛發(fā)”結(jié)構(gòu)。因此，酪蛋白膠粒通過其表面帶有的凈負 電荷以及其該“毛發(fā)”區(qū)提供的空間位阻而穩(wěn)定存在，特別是后者的作用。

在酸性乳飲料調(diào)酸過程中，隨著pH的降低，酪蛋白膠粒表面的靜電排斥作用不斷 減小，因而有互相聚集的趨勢；隨著pH的進一步降低，酪蛋白從外層的K-酪蛋白向內(nèi) 層的知-,as2-.P-酪蛋白逐漸溶解，同時釋放磷酸耗；當pH值經(jīng)過酪蛋白的等電點時， 酪蛋白膠束靜電荷為零，這時容易發(fā)生聚集沉淀；當pH下降到酪蛋白等電點以下時， 酪蛋白膠束靜電荷為正，但此時它們之間的排斥力不夠大，而最終使蛋白沉淀相互靠 近而聚集沉淀，而熱處理則會加劇這樣的進程[26~29]。同時，組成酪蛋白的asl-, as2-.P- 酪蛋白具有較強的鈣敏性，在調(diào)酸過程中它們結(jié)合牛奶中游離的鈣從而導致酪蛋白的 聚沉。 1U多糖穩(wěn)定酪蛋白的機理

由于上述的問題，酸性乳飲料的生產(chǎn)中通常需要加入穩(wěn)定劑提高產(chǎn)品的蛋白穩(wěn)定 性。這些穩(wěn)定劑一般都是食品級水溶性高分子多糖，它們在穩(wěn)定酸性乳飲料時，除了 靠自身提供的粘度之外，實際上還涉及到多糖和蛋白質(zhì)在水溶液中混合時相互作用的 問題[3M'如圖1-2所示，多糖和蛋白質(zhì)在水溶液中混合時會發(fā)生如下三種作用。

(1)相容（miscibility):如果多糖和蛋白質(zhì)之間的作用類似于同種高分子之間的作 用，它們就會發(fā)生相容的情況，即使在較高的濃度下也能使混合體系保持均勻穩(wěn)定。 但是隨著高分子分子量的增加，高分子之間的既不太排斥又不太變得吸引的平衡很難 達到，因為每個分子中各片斷輕微的排斥或吸引電勢累積起來后會非常大。

(2)不相容（incompatibility):當不同高分子之間的排斥力比同種高分子之間更 大時，體系因為熱力學不相容（thermodynamic incompatibility)發(fā)生分離相分離

(segregative-type phase separation),每相中只含有一種高分子。

(3)絡合（complexcoacervation):不同高分子分子間的凈相互吸引力會導致高 分子之間發(fā)生絡合作用。此時體系發(fā)生相分離，一相富含溶劑，另—相富含兩高分子 形成的凝聚物（coacervates)。該典型情況是帶相反電荷的聚電解質(zhì)在水溶液中混合， 它們分子中離子殘基釋放抗衡離子過程中產(chǎn)生的過剩焓使它們發(fā)生絡合。絡合反應需 要高分子之間發(fā)生非定位的靜電作用，這樣可以使高分子的分子鏈具有移動性，否則 該動態(tài)平衡會被打破，它們形成不可逆的沉淀。比較高的髙分子濃度會抑制自身的絡 合作用：一旦系統(tǒng)高分子的濃度達到凝聚的條件，能引起相分離的驅(qū)動力消失了。同 時，高離子強度會通過消除釋放抗衡離子增加的洽來減少或抑制絡合物的生成。

由此兩高分子混合時產(chǎn)生的不同作用來看，選擇不同的多糖會使酪蛋白穩(wěn)定性發(fā) 生變化。對酸性乳飲料體系來說，選擇陰離子多糖和處于等電點以下帶正凈電荷的酪 蛋白產(chǎn)生絡合作用是提高酪蛋白穩(wěn)定性的有效措施》

同時，對多糖和蛋白質(zhì)共存的體系，多糖是否容易吸附在蛋白質(zhì)上，以及本身是 否凝膠以及其添加的濃度對蛋白質(zhì)具有不同的穩(wěn)定效果，具體如圖1-3~1-5所示。

圖1-3中，對非吸附，非凝膠多糖，隨著多糖濃度的增加，系統(tǒng)發(fā)生如下的變化： (a)穩(wěn)定、（b)損耗絮凝（depletion flocculation)和（c)穩(wěn)定。在高分散相體積分 數(shù)的體系中，需要長時間來重組緊密堆積的膠粒網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)-假穩(wěn)定狀態(tài)（b_)。非吸附 高分子在高濃度時可以使體系穩(wěn)定，但這時體系粘度太高，一般不適用。

如圖14,對吸附、非凝膠多糖，隨著多糖濃度的增加，系統(tǒng)發(fā)生如下的轉(zhuǎn)變： (a)鍵橋絮凝（bridge flocculation)、（b)穩(wěn)定和（c.)損耗絮凝（depletion

flocculation)。鍵橋效應在非常低的濃度下發(fā)生，當膠粒表面積大約有一半飽和時，該 鍵橋絮凝越來越明顯。如果體系里存在過剩的吸附多糖，它將轉(zhuǎn)變成自由的非吸附多 糖，從而引起損耗絮凝，當損耗絮凝發(fā)生的時候，聚合物被從顆粒之間排擠出來，導 致顆粒周圍和顆粒之間的聚合物存在濃度差，聚合物溶液之間的滲透壓大于顆粒間無 聚合物區(qū)域的滲透壓，因而增加了顆粒間的相互吸引，從而導致顆粒的聚集。

圖1-5凝膠多糖在酪蛋白膠體溶液中和酪蛋白膠束相互作用示意圖

圖1-5中，（a)表明非吸附、凝膠多糖在酪蛋白膠粒周圍產(chǎn)生網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；（b)表 明吸附、凝膠多糖將膠粒包裹在凝膠結(jié)構(gòu)里，這兩種情況都很穩(wěn)定；（c)對吸附、凝膠 多糖來說，如果多糖的濃度低于形成凝膠的臨界濃度，被吸附的多糖和它們懸浮的鏈 末端發(fā)生締合而直接導致鍵橋絮凝效應。

.由此可以看出，選擇吸附和/或凝膠類多糖，同時控制多糖的濃度，就可以使酪蛋 白處于穩(wěn)定的狀態(tài)。