口感和风味是评价食品质量和消费者可接受度的最重要的两个感官指标。目前食品工业中使用的成分替换物会改变食品的质构性质和风味释放特性从而降低食品的质量。消费者通常不愿意为了选择低脂低热量的健康食品而牺牲食品原有的口感和风味。蛋白和多糖是食品中主要的营养成分,通过蛋白和多糖的相互作用构建食品微结构以满足人们对口感和风味的要求是目前食品科学领域的研究重点。虽然已有大量的研究通过蛋白-多糖构建了不同的食品微结构并研究了食品微结构对食品机械性质的影响。但是,食品微结构、机械性质、感官性质和风味释放特性之间的关系尚不清楚。本文以大豆蛋白和甜菜果胶为原料,通过它们的性质和相互作用构建了不同的食品微结构,探讨了大豆蛋白和甜菜果胶在不同食品体系中的应用以及食品微结构和机械性质与感官性质和风味释放特性之间的关系。主要研究结果如下:(1)本文以甜菜果胶(Sugar beet pectin,SBP)和大豆球蛋白(Soy glycinin,SG)为原料,通过两步顺序酶交联法制备了SBP/SG双网络凝胶。漆酶(Laccase)和转谷氨酰胺酶(mTGase)分别用于共价交联SBP和SG分子。单轴压缩测试表明,双网络凝胶的机械韧性显著高于只用mTGase交联的单网络凝胶。激光共聚焦显微镜和扫描电镜观察结果发现,两种生物大分子在不同尺度形成的相分离导致双网络凝胶形成了高度异质的层次网络结构。当使用酸性蛋白去除SBP中的蛋白组分后,双网络凝胶的机械韧性和层次结构随之失去。该结果表明,甜菜果胶的两亲性和结构异质性是双网络凝胶形成独特结构的重要原因。以上结果表明,双网络原理可以拓宽凝胶类食品的质构范围,同时,通过操控蛋白-多糖的复杂相分离行为构建层次网络结构在食品工业中具有潜在的应用价值。(2)本文研究了双网络凝胶制备原理在一个真实食品体系(豆腐)中的应用。以SBP和大豆蛋白为原料,通过双酶顺序交联法制备了双网络豆腐。豆腐的机械性质通过单轴压缩和质构性质分析法(Texture profile analysis,TPA)进行研究。研究结果表明,只有当豆腐中的大豆球蛋白和大豆分离蛋白(SPI)的比例等于或大于50%时,双网络豆腐才表现出极高的机械韧性。扫描电镜的观察结果表明,豆腐机械韧性的增强可能主要归因于层次网络结构的形成。结合机械性质测试和感官评定的结果分析,与传统的豆腐的软、嫩或易碎的口感不同,双网络豆腐具有独特的韧性质感。此外,口腔加工参数的测定表明,双网络豆腐从咀嚼开始至可以吞咽,需要更高的总肌肉活力和平均肌肉活力、更多的咀嚼次数和更长的咀嚼时长。而且,双网络豆腐在不同咀嚼阶段的咀嚼模式也与传统豆腐不同。(3)本研究通过mTGase交联制备了SPI/SBP乳液凝胶。研究了乳化剂(SBP、SPI和SBP/SPI复合物)和乳化方式对乳液凝胶的微结构、机械性质、咀嚼破碎度和风味释放性质的影响。研究发现,使用SBP/SPI复合物制备的乳液的乳滴界面与单独使用SBP或SPI乳化的乳滴界面相比能吸附有更多的乳化剂,表明SBP/SPI复合物能在乳滴表面形成更紧密的界面网络。使用SPI和SBP/SPI复合物制备的乳液中,乳滴发生絮凝,且随后形成的乳液凝胶的破裂应力和破裂应变下降。分析咀嚼后的颗粒分布发现,具有细小乳滴的乳液凝胶在咀嚼后破裂形成大量的小颗粒(碎片)。气相色谱的分析结果表明,在完整的或咀嚼破碎后的乳液凝胶中,界面网络的紧密程度对丁酸乙酯的释放具有显著性影响,界面网络紧密度越高,丁酸乙酯的释放速率越慢。而疏水性更高的风味物质的释放不受凝胶的网络结构和机械性质的影响。本研究结果表明,亲脂性风味物质扩散通过油-水界面是其释放的限速步骤,可以通过控制油-水界面的结构调控半固体食品的风味。(4)本研究初步探索了SPI-SBP的复合物在乳液稳定性和风味控放方面的作用效果。并研究了乳化顺序、SPI/SBP的比例和pH值对乳液稳定性、风味释放性质的影响。表面荧光分析结果表明,在SBP乳液中,SPI并没有直接吸附到油相的表面。另外,Mixed乳液中的SPI的最大吸收波长蓝移小于SPI乳液中的SPI,说明SPI和SBP先在水相中形成复合物,并且在均质过程中,复合物被吸附到了乳滴界面。乳化顺序、SPI/SBP的比例和pH值对乳液的稳定性均有较大的影响。SBP乳液的乳化稳定性和长期储存稳定性在pH7.0和5.0的情况下较好,而在pH为3.0时,Mixed乳液的稳定性较好。风味物质的KA/E与乳化的顺序和生物大分子的含量有关,与乳液的pH值无关。风味物质在SBP乳液中的KA/E较大;KA/E随乳液中生物大分子含量的增加而减小。风味释放动力学的研究表明,Mixed乳液在静态释放且pH值为7.0的条件下能显著降低风味物质的释放。随着pH值的降低,生物大分子间的静电相互作用增强,乳液界面的厚度增加,风味释放速率也随之下降,但不同乳液的差异不显著。而在搅拌状态下,风味物质从不同乳液中的释放速率相似,不受乳液的微结构和pH值的影响。