蛋白質凝結是指在一定的條件下,蛋白質分子失去其原有的三級結構,形成一種新的凝結狀態。這種現象在許多生物學和食品工業中都有重要的應用價值。其中,乳清蛋白作為一種重要的食品蛋白質,在加工過程中容易發生凝結現象。在此BeRule淺談商品開發過程造成乳清蛋白凝結的可能原因以及相關研究觀點。
並藉此說明為何BeRule無酒精啤酒會產生此現象。
蛋白質常見凝結的原因
1.溫度
溫度是影響蛋白質凝結的主要因素之一。在高溫下,蛋白質分子的分子運動加劇,分子間的氫鍵和疏水作用受到破壞,使蛋白質變性失去其原有的空間結構,進而形成凝結體。
2.pH值
pH值也是影響蛋白質凝結的因素之一。在適當的pH值下,蛋白質分子能夠保持其原有的結構和功能。但是當pH值發生改變時,蛋白質分子的電荷和氫鍵會發生變化,進而導致蛋白質的結構發生改變,形成凝結體。
3.鹽濃度
鹽濃度也是影響蛋白質凝結的因素之一。在適當的鹽濃度下,蛋白質分子能夠保持其原有的結構和功能。但是當鹽濃度發生改變時,蛋白質分子的電荷和氫鍵會發生變化,進而導致蛋白質的結構發生改變,形成凝結體。
4.氧化
氧化是影響蛋白質凝結的因素之一。在過量的氧化劑存在下,蛋白質分子的氧化還原系統被破壞,使蛋白質變性失去其原有的還原狀態,進而形成凝結體。此外,一些其他的化學劑子,如鹼、有機溶劑、螯合劑、重金屬離子等,也會影響蛋白質的變性凝結。
5. 機械剪切力
機械剪切力可以引起蛋白質分子的機械強化,從而加強其凝集性質。這種現象常見於高壓均質和高速攪拌等加工過程中。
6. 溶液中的其他化學物質
有些化學物質可以與蛋白質分子發生反應,從而影響其凝集性質。例如,添加酸性或鹼性物質會增加乳清蛋白的凝集性質。
7. 蛋白質濃度
乳清蛋白的濃度對其結構和凝聚性質有很大的影響。當乳清蛋白的濃度過高時,其分子之間的作用力會增強,可能會導致蛋白質的變性。一項最近的研究表明,當乳清蛋白濃度超過6%時,其凝聚性質會明顯增強,並且會出現明顯的凝聚和沉澱現象。
多重乳清蛋白凝結因子之加工程序
經加工純化的乳清蛋白中有相當高量蛋白質(分離乳清蛋白中蛋白質含量高達90%以上),這些蛋白質含有豐富的氨基酸和生理活性。在食品工業中,乳清蛋白是一種重要的食品原料,用於增加食品的口感和營養價值。然而,也由於乳清蛋白的蛋白質含量高,因此在加工過程中容易發生變性凝結現象,許多的研究表明,溫度、pH值和鹽濃度是影響乳清蛋白變性凝結的主要因素。
特別是在高溫和酸性條件下,乳清蛋白更容易發生凝結現象,恰巧溫度和酸度都是飲品加工過程重要的參數條件。乳清蛋白變性凝結的形成過程中,分子的聚集程度和凝集方式也與其凝集性能密切相關。例如,在高溫和低pH值下,乳清蛋白分子會首先形成小的聚集體,然後再進一步聚集成較大的凝集體。
著名化學家和食品科學家Dr. John W. Erdman Jr.表示:“蛋白質變性凝結是一個復雜的過程,涉及多種因素。在食品加工中,我們需要根據具體產品的特點來調整適當的加工條件,以控制蛋白質變性凝結的形成。
”此外,對於改善乳清蛋白變性凝結性能,化學家和生物化學家Dr. Andrew Holtz表示:“我們可以通過調整pH值、鹽濃度、添加抗氧化劑和聚合物等方法來改善乳清蛋白的凝集性能。總的來說,蛋白質變性凝結是一個復雜的過程,涉及多種因素。對於乳清蛋白我們需要在加工過程中控制溫度、成分比例、pH值和鹽濃度等因素,從而避免其變性凝結現象的發生。
問題處理
在2020~2021之間發生BeRule團隊的啤酒乳清會產生蛋白質凝結的狀況,在此說明關於無酒精啤酒乳清飲在溫度較高環境下會產生凝結的狀況,其實是一種蛋白質的自然現象,而並不會涉及食品安全。我們為了解決這個問題,研發團隊已經耗費大量時間以及精力,並在有使用新技術與新製程來改善。
但對於之前有消費者詢問如果有喝了會不會有問題,在此說明凝結是屬於蛋白質遇高溫類似雞蛋煮熟的過程,並不會造成食品安全疑慮,並且我們每批次都會做相關檢驗(內部有自己的實驗室及研發團隊),也會不定期送外驗(全國公正及台美檢驗公司) 。
只要有消費者能提出證明收到的啤酒乳清有蛋白質凝結的狀況,我們都會無條件退換。
BeRule的堅持
BeRule在商品上市初期也遇上就是相同的技術問題,BeRule選擇一肩承擔,並投入更多的成本與精力致力讓乳清蛋白碳酸飲品蛋白質凝結問題充分獲得改善,也重新獲得消費者認同。基於以上說明不難理解,BeRule開發的透明乳清碳酸飲品,其加工技術不同於一般碳酸飲品或是單純的乳清蛋白飲品,乳清蛋白結合碳酸飲品的技術門檻相當高,不僅需要控制溫度與pH對於高濃度蛋白質凝結的影響,更困難是要維持飲品氣泡感、流動性與澄清度,但這也給予BeRule在亞洲市場一枝獨秀領先群雄的契機。