水溶胶对阿斯巴甜甜感强度的影响及机制研究

【摘要】食品本身是一个复杂的体系,而目前大多数的研究基于纯水体系中考察甜味的味感变化,因此,越来越多的研究关注水溶胶体系中甜味剂的甜味变化。目前,水溶胶对甜味剂甜味变化的影响主要集中于甜味变化的感官现象,其中所用的甜味剂大多数是天然甜味剂,对阿斯巴甜在大分子水溶胶体系中的感官甜度变化研究很少,且所涉及的甜味变化的机制并不清楚。一般认为,甜味感受是通过包裹着水的甜味分子与受体分子进行立体特异性结合产生的,因此对甜味剂的构效关系,以及甜味剂与甜味受体的相互作用进行研究就显得尤为重要。由于目前甜味受体蛋白还无法得到,因而本课题组前期尝试采用富勒醇作为人工甜味受体的化学模型,利用等温滴定量热的实验手段考察不同甜味剂与富勒醇相互作用的结合热力学,并随后考察了甜味抑制剂存在下的甜味抑制机理以及甜味异构体识别作用与甜度差异的对应关系。本论文继续采用富勒醇作为人工甜味受体模型,选用人工甜味剂阿斯巴甜,在感官品评不同浓度水溶胶存在下阿斯巴甜甜味强度变化的基础上,系统研究了不同种类水溶胶存在下甜味剂与甜味受体模型结合过程的热力学,同时探索了体系中的弛豫性质以及结合水和自由水的含量变化、溶液粘度及分子扩散特性对甜味剂甜感强度变化的影响,进一步理解水溶胶存在下的甜味变化机理,为食品配方、新产品开发等提供了理论依据。(1)阳离子水溶胶对阿斯巴甜甜感强度影响及机制的实验研究选用阳离子水溶胶羧甲基纤维素钠(CMC-L)和海藻酸钠(SA),考察阳离子水溶胶对阿斯巴甜甜感强度的影响,发现高浓度的CMC-L对阿斯巴甜的甜味有抑制作用,而SA对阿斯巴甜的甜味变化无明显作用。随CMC-L和SA溶液粘度的增加,阿斯巴甜与富勒醇结合过程的结合常数逐渐减小,说明CMC-L和SA的存在削弱了主要结合步骤的结合力。进一步对CMC-L的水分赋予状态以及扩散性质进行考察,发现CMC-L浓度的增高显著增加了体系结合水的含量并抑制了分子的扩散,因而可能对阿斯巴甜的甜味产生抑制；而SA加入阿斯巴甜后粘度的降低及相对较高的自由含量,加速了体系中分子的扩散,可能在一定程度上抵消了阿斯巴甜与富勒醇相互.作用结合常数减小的影响,使得SA对阿斯巴甜的感官甜度无明显的抑制作用。此外,通过对碱金属阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+存在下富勒醇与阿斯巴甜的相互作用进行研究,发现上述四种离子均削弱了阿斯巴甜与人工甜味受体模型富勒醇的主要结合作用。(2)非离子水溶胶对阿斯巴甜甜感强度影响及机制的实验研究进一步研究了非离子水溶胶瓜儿豆胶(Guar)和刺槐豆胶(LBG)对阿斯巴甜甜度的影响,发现与高浓度的CMC-L相似,高浓度的Guar和LBG对阿斯巴甜的感官甜度也有抑制作用,且随着水溶胶浓度的增高,阿斯巴甜与富勒醇相互作用主要结合步骤的结合力逐渐减弱,当水溶胶浓度达到临界缠绕浓度(C*)后,相互作用的结合常数发生急剧减小。通过对阿斯巴甜存在下非离子水溶胶的水分分布、扩散性质进行考察,发现随水溶胶浓度增加,Guar和LBG体系的结合水含量均增多,尤其是水溶胶浓度达到C*后增多更明显,同时,随水溶胶浓度的增加,分子的扩散也受到了阻碍,因而体系水分赋予状态以及扩散特性的变化均可能导致阿斯巴甜感官甜度的降低。由于LBG体系的粘度和结合水含量较Guar体系高,故LBG对阿斯巴甜的抑制作用更明显。
【作者】韩雪；
【导师】陈忠秀；
【作者基本信息】浙江工商大学，食品科学与工程，2013，硕士
【关键词】甜味；热力学；化学机制；阿斯巴甜；水溶胶；

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