大氣壓冷等離子體技術(ACP)對椰子球蛋白分散穩定性的影響

椰奶富含蛋白質和油脂，容易受到微生物污染，在加工過程中需要進行殺菌處理。椰奶的傳統殺菌方法是熱殺菌，如巴氏殺菌和高溫瞬時殺菌。在熱加工中，食物結構和質地會不同程度被破壞。此外，熱殺菌過程會導致大量蛋白質降解，從而影響椰奶的乳液系統，包括液滴聚集和分層。在椰奶中，椰子蛋白作為天然乳化劑，粘附在椰子油表面，形成油在水(O/W)乳液。椰子球蛋白(CG)是椰子中的主要蛋白質(占60-75%)，具有良好的乳化性能，對椰奶的穩定性起著重要作用。

大氣壓冷等離子體技術（ACP）作為一種新型的非熱殺菌技術，其優點是低溫操作，處理時間短，殺菌效果好，對食品質量影響最小。然而，在ACP處理期間，多種活性物質也會受到影響，如蛋白質、脂質和多糖。這些變化會影響食品的穩定性、結構、質地和感官性能，從而影響食品的質量。然而，ACP在食品中應用的最大挑戰是如何精確定義操作條件，以實現微生物的有效滅活，同時將對食品質量的影響降至zui低。因此，迫切需要研究不同ACP處理條件下食品成分和結構的變化，以促進ACP在食品中的大規模應用。

本研究選擇椰漿穩定性的重要成分椰子球蛋白(CG)，探討ACP處理對CG乳化性能的影響。同時為減少其他外源乳化劑的添加以及使用ACP處理來保持椰奶的質量和穩定性提供理論基礎和實踐指導。

1. 材料和方法

1.1. ACP處理CG的制備

將CG溶解在磷酸鹽緩沖生理鹽水(PBS, 10 mmol/L, pH 6.8)中，并調節至終濃度為655mg/mL。將制備好的CG溶液(20 mL)用ACP機進行處理。處理功率分別為50 kV、60 kV、70 kV，處理時間分別為0(對照)、30、60、90s。CG溶液在4℃保存12h，直到后續分析。

1.2 CG乳液的制備

在CG溶液(45ml, 5mg / mL)中加入5ml大豆油后，將得到的混合物置于Ultra-Turrax中，以10,000 rpm的轉速處理1min。隨后，使用NanoGenizer30k微射流均質機在12,000 psi的壓力下對混合物進行進一步均質，并循環一次。

1.3  乳液的離心穩定性

通過光學分析離心機LUMiSizer進一步評估了乳液的穩定行為。測量儀器參數設置如下:溫度，25℃;轉速:4000rpm;時間間隔，10s;實驗總時間為50 min。

2. ACP處理對CG乳液穩定性的影響

圖1 在50,60和70kV的常壓冷等離子體處理0,30,60和90秒后，椰子球蛋白穩定的乳液的頭骨鋼鋁圖譜（a），不穩定性指數（b）和透光率（c）隨時間變化的曲線圖。

使用LUMiSizer穩定性分析儀評估不同ACP處理條件下獲得的CG乳液的穩定性。如圖1a所示，底部綠線表示樣品的第一條譜線，反映了樣品的初始狀態；頂部紅線表示最后一條譜線，用于表征測試結束時樣品的狀態。在離心過程中隨著時間的推移，較輕的油滴逐漸向樣品界面處遷移，樣品底部顆粒減少，導致透光率升高。管中樣品的透光率變化越小，乳液越穩定。由此可知，經ACP處理后60kV 60s和60kV 90s的CG乳液zui穩定。圖1b和c顯示了樣品的不穩定性指數和積分透射率隨時間的變化。觀察到不穩定性指數和積分透射率均隨時間增加而增大，表明乳液變得越來越不穩定。與對照組相比，ACP處理后的CG乳液不穩定性指數和積分透射率都不同程度降低，特別是60 kV 60 s和60 kV 90 s。這進一步說明適度改性可以提高CG乳液的穩定性。

3. 結論

使用LUMiSizer對CG浮液的分散穩定性進行了評估。結果表明，ACP處理對乳化性能的影響高度依賴于處理條件（處理時間和電壓）。在適度的ACP處理（60kV 60s和60kV 90s）后，CG乳液顯示出更好的穩定性。然而，改性不足和改性過度后CG分子的乳化性能與未處理的樣品相似。