不同源大豆油脂體對蛋黃醬組成成分及穩定性的影響

劉志靜,張鴻超,趙悅含,盧佳音,李東飛,江連洲,侯俊財

(東北農業大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

大豆在世界范圍內的栽培十分廣泛,是人類膳食蛋白質的重要來源,同時大豆油的消費位居世界植物油之首[1]。大豆種子中存在一種貯藏三酰甘油(TAGs)的亞細胞微粒,即大豆油脂體(Oil body from soybean)。大豆油脂體內部是由三酰甘油組成的基質,外部則是鑲嵌著如油素蛋白等油脂體蛋白的磷脂分子層[2]。油脂體基于油體蛋白的疏水結構可作為天然的乳化劑[3]。油脂體因其獨特的結構和組成,且易提取、高穩定性,可作為天然健康的油脂-蛋白結合體應用于食品、醫藥、飼料以及化妝品等領域[4],也可利用油脂體蛋白質表達系統生產外源蛋白質,市場前景廣闊[5]。大豆油脂體具有膽固醇含量低、營養價值高、貯藏穩定性好等優點,因此,其不僅可以作為沙拉醬、蛋黃醬等調味品中的乳化劑,還可以作為肉類、糕點和烘焙產品中多糖的基質[6]。

蛋黃醬(mayonnaise)是一種水包油型的半固體,其制作原料包括蛋黃、植物油、食醋、糖、食鹽及其他調味料等[7]。20世紀初,隨著大量的歐洲美食傳入中國,蛋黃醬也開始出現在中國家庭的餐桌上。據估計,蛋黃醬在中國市場的銷售將保持增長規模的15%左右,發展前景良好[8]。蛋黃醬中的雞蛋蛋黃含有低密度脂蛋白以及磷脂等成分,是品質優良的乳化劑。但是,蛋黃也因為其膽固醇含量(11.8～14.2 mg/g)過高而一直飽受爭議。此外,蛋黃醬的貯藏穩定性較差,不利于蛋黃醬的貯存和運輸。近年來國內外出現對蛋黃醬穩定性的研究。在冷熱穩定性方面,宋芳芳等[9]通過正交實驗得出了蛋黃醬最適合的保存溫度(0～4 ℃)和最佳穩定性的產品配方;在氧化穩定性方面,Rene A等[10]認為VE含有酚氧基結構能夠阻止不飽和脂肪酸的氧化而作為抗氧化劑加入蛋黃醬中,Lennersten等[11]測定了不同波長的光對蛋黃醬氧化的影響;在乳化穩定性方面,Shinichior Saito等[12]通過在蛋黃醬中添加改性淀粉來提高其乳化穩定性。大豆油脂體本身具有良好的穩定性,將其制作成食品或添加到食品中,以增強食品穩定性。而目前利用大豆油脂體替代蛋黃作為乳化劑制作蛋黃醬提高貯藏穩定性的研究鮮有報道。

基于此,本文利用高油和低油大豆源油脂體部分或全部替代蛋黃制作蛋黃醬,從而探索不同源油脂體對蛋黃醬貯藏穩定性的影響,以期增強蛋黃醬的穩定性及延長保質期,在改善蛋黃醬成分及品質的同時進一步確定油脂體在具體產品中的應用價值,為擴大油脂體在食品工業應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高油大豆：東農47(蛋白質質量分數為37.55%±0.06%,脂肪20.90%±0.29%,水分6.075±0.05%)、低油大豆:東農42(蛋白質質量分數為39.40%±0.30%,脂肪18.83%±0.79%,水分7.33%±0.32%) 數據為實測值購于東北農業大學大豆研究所;雞蛋、大豆油、白砂糖、食醋 市售;化學試劑 均為分析純。

AHM-P125A型手持打蛋器 北美電器ACA;GL-21M型高速冷凍離心機 湖南湘儀離心機儀器有限公司;pHS-3C型精密pH計 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;UV-240IPC型紫外可見分光光度計 日本島津公司;GC-7890A型氣相色譜儀 安捷倫公司;Alpha1-4型真空冷凍干燥機 德國Matin Christ公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 油脂體的制備 大豆油脂體的提取步驟參照崔春利等[13]的方法,并加以改進。取高油大豆和低油大豆各250 g,用蒸餾水浸泡12 h后將大豆放入組織粉碎機中研磨,以含0.4 mol/L蔗糖和0.5 mol/L NaCl的10 mmol/L Tris-HCl(pH=7.5)作為緩沖液,研磨后用三層紗布過濾。將濾液分裝至離心管中進行離心,轉速為8000 r/min,時間為30 min,離心后收集上層懸浮的油脂體,加入0.1%吐溫-20的水溶液后分裝至離心管中,并加入與吐溫-20的水溶液等量的10 mmol/L Tris-HCl(pH=7.5)緩沖液,以8000 r/min的轉速離心30 min。離心后收集上層懸浮的油脂體,加入10 mmol/L的Tris-HCl(pH=7.5)緩沖液后再次離心,重復最后一次離心步驟后收集上層懸浮的油脂體,即為所需的油脂體。

1.2.2 油脂體蛋黃醬的制作與配方 工藝流程:蛋黃打攪均勻→60 ℃水浴,消毒殺菌→冷卻后按比例加入蛋黃和油脂體→加入白砂糖,大豆油,食醋打攪均勻→繼續加入大豆油,依次循環三次→得到所需蛋黃醬。

在制作過程中,添加油脂體的蛋黃醬在加入大豆油時需要速度更加緩慢,因為大豆油加入過快易發生破乳現象,這種現象的發生是由于油脂體的乳化性要弱于蛋黃[14]。在保證蛋黃醬制作成功的前提下,并要篩選出感官評價較好的蛋黃醬,通過大量的實驗過程篩選出來能成功制作蛋黃醬的配方比例,最終確定了7種成功制作出蛋黃醬的優化配方。本文用高油和低油大豆油脂體部分(油脂體和蛋黃的比例為8∶2和9∶1)或全部替代蛋黃制作蛋黃醬,經多次實驗得出,乳化同樣質量大豆油(50 g)時蛋黃和油脂體的具體用量為單純的蛋黃需要4 g;單純的油脂體需要15 g;比例為8∶2時需要油脂體5 g和蛋黃1.25 g;比例為9∶1時需要油脂體9.9 g和蛋黃1.1 g。具體蛋黃醬制作配方見表1。

表1 油脂體蛋黃醬的制作配方

1.2.3 蛋黃醬基本成分的測定 水分含量測定采用直接干燥法。脂肪含量測定參照GB/T 5009.6-2003中的索氏抽提法[15],抽提溶劑為無水乙醚。蛋白含量測定參照GB 5009.5-2010中的凱氏定氮法[16]。

膽固醇含量測定采用GB/T 5009.128-2003的方法[17]。利用索氏抽提法提取蛋黃醬中的油脂,吸取3～4滴,置于25 mL試管中,記取其質量。加入4 mL無水乙醇,0.5 mL500 g/L氫氧化鉀溶液,在65 ℃環境下水浴皂化1 h,皂化時每隔一段時間振蕩一次以使其皂化均勻。皂化后待試管冷卻加入3 mL50 g/L氯化鈉溶液,10 mL石油醚,在振蕩器上振蕩2 min,靜止分層后取上層溶液2 mL置于10 mL試管中,在65 ℃水浴中用氮氣除去有機物,加入4 mL冰乙酸,2 mL鐵礬顯色液,搖勻靜止15 min后在570 nm波長下進行比色,將測得的吸光值與膽固醇標準曲線相對應。

計算公式如下:

式中:A-測得的吸光值在標準曲線上對應的膽固醇含量,μg;V1-石油醚總體積,mL;V2-取出的石油醚體積,mL;m-油脂質量,g;c-試樣中油脂含量g/100 g;1000-轉換系數,mg/μg。

1.2.4 脂肪酸含量的測定 參照Nash等[18]的方法。首先用索氏抽提法提取蛋黃醬中的脂肪,取20 mg置于酯化燒瓶中,加入2 mL 0.5 mol/L的甲醇鈉溶液后進行冷凝,在40 ℃下利用水浴加熱至油滴消失。室溫下冷卻20 min后加入2 mL的BF3-甲醇(1∶3 V/V)溶液進行甲酯化,在40 ℃下水浴加熱20 min后加入3 mL的正己烷溶液進行振蕩萃取,加入1 g無水硫酸鈉后取上層液體過膜,注入氣相色譜儀中,具體參數如下:色譜柱:SP-2560(100 m×0.25 mm×0.20 μm);進樣口溫度:240 ℃;柱溫:140 ℃;FID檢測器;恒流速模式:1 mL/min;進樣量:1 μL;分流比:50∶1;載氣:氦氣(純度大于99.99%)。

1.2.5 酸價的測定 貯藏時間對蛋黃醬酸價的影響采用經典恒溫加速實驗法[19],將制得的蛋黃醬儲存在65 ℃溫度下保存12 d,每2 d進行一次測定,每次抽樣三管,重復三次。酸價的測定參照GB 5009.37-2003《食用植物油衛生標準分析方法》[20]。取0.5 g蛋黃醬樣品裝入錐形瓶中,加入13 mL中性混合溶劑(乙醚∶95%乙醇=1∶1,V/V),再加入酚酞指示劑(1%的酚酞乙醇溶液),用0.01 mol/L的氫氧化鉀溶液進行滴定,滴定至溶液出現粉紅色,并在30 s內不褪色,記錄消耗氫氧化鉀的體積。

計算公式如下:

式中:V-所用標準的氫氧化鉀溶液體積,mL;c-所用標準的氫氧化鉀溶液濃度,mol/L;56.1-氫氧化鉀摩爾質量,g/mol;m-試樣質量,g

1.2.6 過氧化值(Pv)的測定 貯藏時間對蛋黃醬酸價的影響采用經典恒溫加速實驗法[19],將制得的蛋黃醬儲存在65 ℃溫度保存12 d,每2 d進行一次測定,每次抽樣三管,重復三次。過氧化值的測定參照Kapchie等[21]的方法。預先氧化的蛋黃醬(由AOCS 1998測得過氧化值),用來建立吸光度的標準曲線過氧化氫。標準曲線的線性回歸方程為:y=13.5549x+0.1004,R2=0.9982。稱取3 g蛋黃醬溶于47 g水中制成蛋黃醬懸浮液,取懸浮液300 mg置于10 mL的容量瓶中,加入5 mL的氯仿/甲醇(2∶1,V/V)溶液,混合均勻后繼續添加溶液至刻度線,密封后劇烈搖勻10 s,加入60 μL的硫氰酸銨(30%)溶液混勻,接下來配制氯化亞鐵溶液:0.5 g的硫酸亞鐵溶解在50 mL的無氧水中,再溶解水合氯化鋇0.4 g,加入2 mL 10 mol/L的HCl。在溶液中加入60 μL 3.5 g/L的氯化亞鐵溶液。充分混勻后反應10 min,置于玻璃比色皿中,利用紫外分光光度計在515 nm波長下測定吸光值,同時做空白對照。吸光值A與過氧化值Pv之間的換算公式為:Pv=15.3367A-0.1004。

1.2.7 蛋黃醬感官評價 實驗邀請了6名從事食品研究的專業人士,并將其組成產品感官評價評議小組。以無油脂體添加、部分蛋黃部分油脂體及全油脂體蛋黃醬作為實驗對象進行感官評價,其中評價指標包括外觀形態、色澤、口感及氣味,感官評價標準見下表2。為了減少實驗的誤差,本次感官評價采用了雙盲法,在對樣品進行密碼編號(本實驗采用了隨機三位數字)的同時,將樣品進行隨機化。在評分方面采用了九分制的評分方法,最差為1,最好為9。

表2 蛋黃醬的感官評價標準

1.3 統計分析

所有實驗均平行三次,數據以“平均值±標準差”表示,采用SPSS Statistix 17.0軟件進行數據分析,用LSD0.05進行平均數之間顯著性差異分析,p<0.05表示差異顯著,采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 大豆油脂體對蛋黃醬基本成分的影響

吳隆坤等[22]曾指出在蛋黃醬中,大豆油脂體的占比可高達80%甚至更高,大豆油脂體是否能夠成功代替蛋黃摻入到蛋黃醬中主要取決于蛋黃的成分及其界面特征。Nikiforidis等[23]曾用油脂體制成的乳化劑全部代替蛋黃制作蛋黃醬。本文大豆油脂體蛋黃醬的基本成分見表3。

表3 不同配方蛋黃醬的組成成分

由表3可知,油脂體蛋黃醬蛋白質含量顯著高于普通蛋黃醬(p<0.05),而水分、脂肪和膽固醇含量均顯著低于普通蛋黃醬(p<0.05);相同比例下高油油脂體蛋黃醬的水分、蛋白質含量顯著低于低油油脂體蛋黃醬(p<0.05),而膽固醇含量則顯著高于低油大豆油脂體蛋黃醬(p<0.05)。全高油和全低油油脂體蛋黃醬蛋白質含量(5.867%±0.014%,6.156%±0.003%)均顯著高于純蛋黃蛋黃醬(0.650%±0.007%)(p<0.05),全高油和全低油油脂體蛋黃醬膽固醇含量(768.942%±0.892%,601.639%±2.330%)均顯著低于純蛋黃蛋黃醬(808.157%±0.603%)(p<0.05),且水分和脂肪含量顯著低于純蛋黃蛋黃醬(p<0.05)。

在基本成分上,蛋黃中的水分、脂肪和蛋白質含量分別為47.2%～51.8%、21.3%～22.8%、15.6%～15.8%[24];高油大豆油脂體中的水分、脂肪和蛋白質的含量分別為6.015%～6.115%、20.61%～21.09%和37.49%～37.61%;低油大豆油脂體中的水分、脂肪和蛋白質含量分別為7.00%～7.64%、18.04%～19.62%和39.10%～39.69%[25]。蛋黃中的水分、脂肪含量高于大豆油脂體,而蛋白質含量低于大豆油脂體,不同來源的油脂體蛋黃醬基本成分之間存在差異,這與大豆種子來源中的成分含量有關[26]。

2.2 大豆油脂體對蛋黃醬脂肪酸組成的影響

大豆油脂體對蛋黃醬脂肪酸組成的影響見表4,發現未添加油脂體蛋黃醬的大部分脂肪酸的含量與油脂體蛋黃醬之間無顯著性差異(p>0.05),但棕櫚油酸含量顯著高于油脂體蛋黃醬(p<0.05),這是由于蛋黃中棕櫚油酸含量(5.25%)要遠高于油脂體(<1%)[24];蛋黃醬中含量最多脂肪酸是亞油酸,其次為油酸,實驗結果與Kapchie等[27]報道結果相似,是由于蛋黃和油脂體中均富含這兩種脂肪酸;油脂體蛋黃醬之間脂肪酸含量未發現明顯的變化趨勢。已經證明,亞油酸和油酸不僅具有預防心腦血管疾病作用,還可以降低人體血液中膽固醇的含量作用[28],由于普通蛋黃醬與大豆油脂體蛋黃醬在油酸與亞油酸含量上均無顯著性差異(p>0.05),且大豆油脂體富含這兩種脂肪酸,因此,大豆油脂體蛋黃醬具有重要的功能作用。

表4 不同配方蛋黃醬的脂肪酸含量(%)

2.3 大豆油脂體對蛋黃醬酸價的影響

酸價是衡量食品中游離羧酸基團數量的一個重要指標,而游離脂肪酸的多少又是評價食物是否腐敗的標準。在食品的貯藏過程中,脂肪會在微生物、溫度和酶等的影響下發生水解釋放出一部分脂肪酸,從而使游離脂肪酸的含量增高,進一步導致食品的酸價升高[29]。酸敗會給蛋黃醬會帶來異味,并且對人體的健康有害,因此控制蛋黃醬在貯藏過程的酸敗很有必要。

在60 ℃環境下,貯藏時間對不同配方蛋黃醬酸價的影響如圖1所示,可以看出,所有蛋黃醬的酸價開始均呈增長趨勢,在第6 d達到最大值,其后趨于平緩,蛋黃醬的酸價在貯藏期內較為穩定,從一定程度上表現出了蛋黃醬的相對穩定性;普通蛋黃醬的酸價始終高于油脂體蛋黃醬,這可能是由于普通蛋黃醬中水分含量更高,由于脂肪酶的作用部位是水油界面,水分含量高的蛋黃醬中脂肪酶的活性較高,從而使脂肪水解產生的游離脂肪酸增加,進一步導致蛋黃醬的酸敗程度更為嚴重[30];不同比例蛋黃醬的酸價隨著油脂體的含量增加而降低,在油脂體全部替代蛋黃的蛋黃醬中達到最小,這可能是由于和蛋黃相比油脂體的不飽和脂肪酸含量和水分含量都較少,使其在酸敗方面有更好的穩定性[31];相同比例下油脂體蛋黃醬中高油油脂體蛋黃醬的酸價高于低油油脂體蛋黃醬,這可能是由于高油大豆油脂體中的不飽和脂肪酸含量高于低油油脂體。

圖1 貯藏時間對不同成分蛋黃醬樣品酸價的影響

2.4 大豆油脂體對蛋黃醬過氧化值(Pv)的影響

食品中的油脂長期放置后會發生氧化并產生醛、酮以及過氧化物等,而用來衡量油脂氧化程度的指標就是過氧化值[32]。油脂發生氧化后會對人體造成一定的影響,尤其是長時間食用過氧化值高的食物會誘發肝癌、胃癌和動脈粥硬化等病癥[33]。蛋黃醬和其他富含脂肪的食品一樣,很容易因脂肪中的不飽和脂肪酸發生自動氧化而受到破壞。

貯藏時間對不同配方蛋黃醬過氧化值的影響如圖2所示。從圖中可以看出,所有蛋黃醬在0～4 d內過氧化值基本穩定,在4～12 d內呈增長趨勢,這可能是由于蛋黃醬的氧化過程需要經歷一個初始階段[34],而0～4 d為蛋黃醬氧化的初始階段,之后進入氧化加速階段;對照組和全油脂體蛋黃醬相比,其過氧化值高于油脂體蛋黃醬,普通蛋黃醬和油脂體蛋黃醬相比過氧化值更高,這可能是由于大豆油脂體比蛋黃中含有更多的蛋白質,這些蛋白質可以替代油脂體優先氧化[35],同時油脂體中還含有更多的如VE等天然抗氧化劑[36];不同比例下蛋黃醬的過氧化值隨著油脂體含量的增加而降低,在油脂體全部替代蛋黃時達到最小值,這是由于油脂體具有更高的氧化穩定性,油脂體本身具有特殊的結構,其外層具有穩定的蛋白層可以在一定程度上阻礙其氧化[37];相同比例下高油油脂體蛋黃醬的過氧化值要高于低油油脂體蛋黃醬。

圖2 貯藏時間對不同成分蛋黃醬樣品過氧化值Pv的影響

2.5 大豆油脂體對蛋黃醬感官評價的影響

蛋黃醬感官評價結果見表5。從表中可以看出,在色澤方面,油脂體蛋黃醬和普通蛋黃醬之間存在顯著差異(p<0.05),高油大豆油脂體不同比例之間無顯著差異(p>0.05),低油大豆油脂體不同比例之間存在顯著差異(p<0.05),這是由于蛋黃本身呈黃色,而大豆油脂體本身呈乳白色造成的。在外觀形態方面,油脂體蛋黃醬和普通蛋黃醬之間無顯著性差異(p>0.05)。在口感方面,油脂體蛋黃醬和普通蛋黃醬之間存在顯著性差異(p<0.05),全油脂體蛋黃醬和部分油脂體蛋黃醬之間存在顯著性差異(p<0.05),同比例下不同源油脂體蛋黃醬之間不存在顯著性差異(p>0.05),這是由于白砂糖本身不易溶解在大豆油中,而蛋黃對白砂糖的溶解度要優于油脂體,因此普通蛋黃醬口感細膩,而油脂體蛋黃醬品嘗起來有砂礫感,且這種感覺隨油脂體含量的增長而更加明顯[38]。在氣味方面,油脂體蛋黃醬和普通蛋黃醬之間無顯著性差異(p>0.05)。

表5 不同成分蛋黃醬的感官評定結果

3 結論

本文利用大豆油脂體部分或全部替代蛋黃作為乳化劑制作了油脂體蛋黃醬,比較分析了油脂體對蛋黃醬基本組成成分及貯藏穩定性的影響,并對蛋黃醬進行了感官評價。油脂體蛋黃醬蛋白質含量顯著高于普通蛋黃醬(p<0.05),而水分、脂肪、膽固醇、棕櫚油酸含量均顯著低于普通蛋黃醬(p<0.05);相同比例下高油油脂體蛋黃醬的水分和蛋白質含量顯著低于低油油脂體蛋黃醬(p<0.05),而膽固醇含量則顯著高于低油大豆油脂體蛋黃醬(p<0.05);油脂體蛋黃醬與普通蛋黃醬相比具有更好的貯藏穩定性,相同比例下低油大豆油脂體蛋黃醬具有更好的貯藏穩定性;普通蛋黃醬和油脂體蛋黃醬在外觀形態和氣味上差異不顯著(p>0.05),在色澤和口感上差異顯著(p<0.05);除色澤外,相同比例下油脂體蛋黃醬在其他感官上無顯著差異(p>0.05)。油脂體的加入降低了蛋黃醬的膽固醇含量并提高了貯藏穩定性,實現了大豆油脂體蛋黃醬的開發,為其以后的加工生產提供了理論依據。

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