磷脂酰絲氨酸在乳制品中的應(yīng)用:從酸奶到乳酸菌飲料
發(fā)表時間:2025-09-22磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine,簡稱 PS)作為一種天然磷脂類物質(zhì),因具備良好的生物相容性、乳化性及潛在的生理活性,在乳制品加工中展現(xiàn)出獨特的應(yīng)用價值,尤其在酸奶與乳酸菌飲料這類發(fā)酵型乳制品中,既能優(yōu)化產(chǎn)品的加工特性與品質(zhì),又能賦予產(chǎn)品一定的功能屬性,為低脂、高蛋白等新型乳制品的開發(fā)提供了支持。
在酸奶加工中,磷脂酰絲氨酸的核心作用首先體現(xiàn)在改善質(zhì)構(gòu)與穩(wěn)定性上。酸奶的品質(zhì)很大程度依賴于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成 —— 發(fā)酵過程中,乳清蛋白與酪蛋白會通過交聯(lián)形成凝膠狀網(wǎng)絡(luò),而它憑借其雙親性(分子結(jié)構(gòu)中含親水性的磷酸絲氨酸頭部與疏水性的脂肪酸尾部),能主動吸附在蛋白質(zhì)分子表面,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)之間的相互作用。對于普通全脂酸奶,磷脂酰絲氨可填充蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中的空隙,減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的松散性,使酸奶質(zhì)地更均勻細膩,降低因儲存過程中蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)收縮導致的乳清析出(即“乳清上浮”)問題,延長產(chǎn)品貨架期內(nèi)的穩(wěn)定性;而在低脂或脫脂酸奶中,磷脂酰絲氨的作用更為關(guān)鍵:由于脂肪含量降低,原有的脂肪-蛋白質(zhì)協(xié)同穩(wěn)定體系被破壞,易出現(xiàn)質(zhì)地粗糙、口感寡淡、凝膠強度不足等問題,此時它可替代部分脂肪的乳化與穩(wěn)定功能,通過與蛋白質(zhì)結(jié)合增強凝膠網(wǎng)絡(luò)的致密性,同時其疏水性尾部能模擬脂肪的潤滑感,提升低脂酸奶的順滑度與醇厚口感,彌補低脂帶來的品質(zhì)缺陷。
其次,在酸奶的發(fā)酵環(huán)節(jié),磷脂酰絲氨酸對乳酸菌的生長與活性具有一定的輔助促進作用。乳酸菌的增殖效率與代謝產(chǎn)物(如乳酸、風味物質(zhì))的生成,直接影響酸奶的酸度、風味及益生菌活性。磷脂酰絲氨作為一種天然磷脂,可為乳酸菌提供細胞膜合成所需的磷脂成分,尤其在發(fā)酵后期環(huán)境酸度升高時,它能通過調(diào)節(jié)菌體細胞膜的通透性與完整性,減輕酸性環(huán)境對乳酸菌的脅迫損傷,提高菌體的存活率。研究表明,將其添加在酸奶發(fā)酵基質(zhì)中(通常為 0.1%-0.5%)可使乳酸菌(如保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌)的活菌數(shù)在發(fā)酵末期提升1-2個數(shù)量級,且在低溫儲存(4℃)14-21天內(nèi),活菌數(shù)仍能保持較高水平,更易達到“每100g含10^8CFU以上益生菌” 的功能型酸奶標準。此外,磷脂酰絲氨還可能通過調(diào)控乳酸菌的代謝路徑,促進乙酸、丙酸等揮發(fā)性風味物質(zhì)的生成,使酸奶的風味更濃郁協(xié)調(diào),減少因發(fā)酵不均導致的“澀味”或“異味”。
在乳酸菌飲料中,磷脂酰絲氨酸的應(yīng)用重點聚焦于解決體系穩(wěn)定性與口感分層問題。乳酸菌飲料通常為液體狀態(tài),且多為低脂或無脂配方,體系中含有大量蛋白質(zhì)(酪蛋白、乳清蛋白)、乳酸菌菌體及少量碳水化合物,易因粒子間的引力作用發(fā)生聚集沉淀,或因油水(若添加少量風味油脂)分布不均出現(xiàn)分層。磷脂酰絲氨作為高效乳化劑,其雙親性結(jié)構(gòu)能在蛋白質(zhì)粒子與水相界面形成穩(wěn)定的吸附膜,降低界面張力,阻止蛋白質(zhì)粒子的聚集;同時,其分子可與乳清蛋白中的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白通過氫鍵或疏水作用結(jié)合,形成帶負電荷的復合粒子,利用電荷排斥作用進一步分散粒子,延緩沉淀速度。對于需要長期儲存的乳酸菌飲料,添加磷脂酰絲氨后,產(chǎn)品的離心沉淀率可從15%以上降至5%以下,濁度變化率顯著降低,貨架期能從傳統(tǒng)的7-10天延長至21-28天。
同時,磷脂酰絲氨酸還能優(yōu)化乳酸菌飲料的口感與功能附加值。液體狀態(tài)的乳酸菌飲料易因蛋白質(zhì)含量較高(通常1%-3%)出現(xiàn)“糊口感”,而它的加入可通過降低蛋白質(zhì)分子間的內(nèi)聚力,使飲料口感更清爽順滑,同時其分子中的脂肪酸鏈能帶來柔和的“絲滑感”,提升飲用體驗。從功能角度看,磷脂酰絲氨本身被認為具有輔助調(diào)節(jié)神經(jīng)功能的潛力,將其與乳酸菌的腸道調(diào)節(jié)作用結(jié)合,可開發(fā)出“雙功能”乳酸菌飲料 —— 既滿足消費者對 “益生菌護腸” 的基礎(chǔ)需求,又疊加“PS助力腦部健康”的進階功能,尤其適合兒童、學生及職場人群等對功能型飲品需求較高的群體。在實際生產(chǎn)中,磷脂酰絲氨的添加方式需根據(jù)飲料工藝調(diào)整:若為后殺菌型乳酸菌飲料,需在發(fā)酵結(jié)束、均質(zhì)前加入它,通過均質(zhì)(20-30MPa)使其充分分散;若為無菌灌裝的非殺菌型飲料,則需選擇高純度(≥95%)的食品級磷脂酰絲氨S,避免雜質(zhì)影響乳酸菌活性,添加量通常控制在0.2%-0.6%,既能保證穩(wěn)定性,又不會因添加過量導致風味油膩。
需要注意的是,在乳制品中應(yīng)用磷脂酰絲氨酸時,需兼顧加工工藝兼容性與安全性。磷脂酰絲氨的熱穩(wěn)定性較好,在酸奶巴氏殺菌(85-95℃,5-10min)或乳酸菌飲料的均質(zhì)加熱過程中,其結(jié)構(gòu)不易被破壞,乳化與穩(wěn)定功能可正常發(fā)揮;但需避免與高濃度鈣離子(如過量添加乳清鈣的強化型乳制品)直接接觸,否則可能因鈣離子與它的磷酸基團結(jié)合形成沉淀,影響其功能效果。此外,目前食品級磷脂酰絲氨多從大豆磷脂或牛腦磷脂中提取,需嚴格控制原料純度,避免重金屬(如鉛、砷)及污染物殘留,確保符合國家食品安全標準(如中國 GB 28404《食品安全國家標準 食品添加劑 磷脂》中對磷脂類物質(zhì)的要求),同時針對大豆過敏人群,需在產(chǎn)品標簽中標注“含大豆成分”,保障消費安全。
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