蛋黃液熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性研究

肖 靜， 朱 倩， 葉鴻亮， 于 娟， 郁蓓蕾，梁道崴， 耿 放， 王金秋

(成都大學(xué) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 四川 成都 610106)

0 引 言

雞蛋由蛋清和蛋黃組成，蛋黃液因優(yōu)良的乳化性與熱凝膠特性而被廣泛用于餅干、糕點(diǎn)、米面制品、冰激凌等食品的生產(chǎn)中[1-2].相關(guān)研究證實(shí)，蛋黃液中蛋白質(zhì)含量高達(dá)15%～18%(鮮蛋黃)，加熱使蛋黃蛋白質(zhì)變性形成熱凝膠，具有良好的持水性和質(zhì)構(gòu)特性[3-5].本研究旨在通過探索溫度、時(shí)間等熱處理加工參數(shù)及不同稀釋度/配比對蛋黃液熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，尋求蛋黃液熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響因素，為蛋黃液在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材 料.

實(shí)驗(yàn)所用的雞蛋為產(chǎn)出3 d內(nèi)的土雞蛋，購自成都大學(xué)好樂購購物中心，購買后于當(dāng)日進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

1.1.2 儀 器.

實(shí)驗(yàn)所用儀器包括：TA.TOUCH型質(zhì)構(gòu)儀(上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司)；HH-S6型恒溫水浴鍋(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)；X85-2S型恒溫磁力攪拌器(上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司).

1.2 方 法

1.2.1 蛋黃液熱凝膠特性測定的工藝流程.

蛋黃液熱凝膠特性測定的工藝流程為：實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備→制備蛋液→單因素設(shè)計(jì)(蛋清液與蛋黃液比例、加熱時(shí)間、加熱溫度、蛋黃液濃度)→室溫冷卻→質(zhì)構(gòu)特性分析.

1.2.2 蛋黃液的制備.

取新鮮土雞蛋，人工打蛋，使用蛋液分離器將蛋清和蛋黃液分開，收集蛋清液.然后用恒溫磁力攪拌器攪拌30 min，待濃、稀蛋白充分混勻，得到雞蛋清溶液.對于經(jīng)過分蛋器分離后的蛋黃，用濾紙吸掉蛋黃周邊多余的蛋清液和系帶，并用藥匙一端挑破蛋黃液膜，得到實(shí)驗(yàn)要求的新鮮的蛋黃液.同樣，蛋黃液也用恒溫磁力攪拌器攪拌30 min.

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).

將攪拌好的蛋清、蛋黃液分別置于100 mL燒杯中，再按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來進(jìn)行樣品配制并分裝.

1)不同加熱溫度和加熱時(shí)間.將全蛋黃液分裝到25 mL小燒杯中，每杯約20 mL，在不同溫度(80、85、90、95、100 ℃)下水浴加熱15 min，在80 ℃下加熱不同時(shí)間(15、30、45、60、75 min)制備全蛋黃熱凝膠.

2)蛋清液與蛋黃液比例.配制不同比例(0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20、100∶0)的蛋清、蛋黃混合液各5杯，每杯約20 mL，攪拌使蛋清、蛋黃液混合均勻，放在水浴鍋中，在100 ℃下加熱5 min，制備熱凝膠.

3)蛋黃液稀釋比例.將蛋黃液用水進(jìn)行稀釋，把不同蛋黃液含量(40%、55%、70%、85%、100%)的溶液各5杯，在100 ℃下水浴加熱10 min，制備不同稀比例的蛋黃液熱凝膠.

1.2.4 質(zhì)構(gòu)分析.

測定前，先將制備好的蛋黃液熱凝膠冷卻至室溫，隨后將待測凝膠樣品連同燒杯置于測定平臺上.樣品測定前，先設(shè)置質(zhì)構(gòu)儀測定參數(shù)，采用的參數(shù)為Texture profile analysis(TPA)運(yùn)行模式，測試速度2.0 mm/s，測前速度5.0 mm/s，測后速度5.0 mm/s，接觸點(diǎn)壓力10 gf，間隔時(shí)間2.0 s，穿刺距離10.0 mm，探頭p/0.5圓柱型.

1.2.5 數(shù)據(jù)分析.

每組實(shí)驗(yàn)測定5組平行數(shù)據(jù)，去除最高和最低的數(shù)據(jù)，用GraphPad Prism軟件對所得數(shù)據(jù)采用One-Way ANOVA單因素分析(P<0.05差異顯著，P<0.01差異極顯著，P>0.05差異不顯著)，并制成柱狀圖進(jìn)行比較和分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 加熱溫度對蛋黃液熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同加熱溫度可改變蛋白質(zhì)變性交聯(lián)的程度，進(jìn)而影響熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著加熱溫度的升高，蛋黃液熱凝膠硬度顯著增強(qiáng)(P<0.05)，其中，80～85 ℃，95～100 ℃硬度上升幅度較大(見圖1(a))，表明隨著加熱溫度的升高，蛋黃液中蛋白質(zhì)分子變性交聯(lián)程度增強(qiáng)，形成的熱凝膠強(qiáng)度增大；隨溫度的升高，內(nèi)聚性呈先升高后降低的趨勢，在85 ℃達(dá)到最大值0.58后降低，溫度升高至100 ℃時(shí)，內(nèi)聚性顯著低于85 ℃和95 ℃(見圖1(c))，表明高溫下的蛋黃液熱凝膠韌性變差，整體上向“脆”的方向轉(zhuǎn)變；蛋黃液熱凝膠的彈性和咀嚼性在溫度從80 ℃升高至85 ℃時(shí)顯著增強(qiáng)，之后隨溫度升高不再顯著變化(見圖1(b)、(d)).這可能是因?yàn)榉肿娱gβ折疊結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)的熱變性和凝集過程中起著重要作用，這種結(jié)構(gòu)的形成是由于熱變性導(dǎo)致蛋白質(zhì)中疏水基團(tuán)的暴露，蛋白質(zhì)在不同程度上發(fā)生了變性[6].

2.2 加熱時(shí)間對蛋黃液熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

加熱可以加劇蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)，增加蛋白質(zhì)分子間交聯(lián)的機(jī)會(huì)，這有利于凝膠的形成.低溫條件下較長時(shí)間的加熱(如溫泉蛋)，可以帶來較“嫩”的質(zhì)地.對此，本實(shí)驗(yàn)考察了在較低加熱溫度下(80 ℃)不同加熱時(shí)間對蛋黃液熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響.結(jié)果顯示：隨加熱時(shí)間的延長，蛋黃液熱凝膠的硬度顯著增加，在加熱45 min后趨于穩(wěn)定(見圖2(a))；其彈性與內(nèi)聚性隨加熱時(shí)間的延長，無顯著變化(見圖2(b)、(c))；而咀嚼性在加熱至30 min時(shí)顯著增強(qiáng)，隨后保持平穩(wěn)(見圖2(d)).綜合對比不同加熱溫度和低溫不同加熱時(shí)間的質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，蛋黃液熱凝膠的硬度與熱處理的總強(qiáng)度(溫度×?xí)r間)呈正相關(guān)性，在100 ℃加熱15 min、80 ℃加熱75 min時(shí)均達(dá)到2 400 gf左右.而蛋黃液熱凝膠的彈性隨加熱時(shí)間延長并無顯著變化，在80 ℃下加熱至75 min時(shí)仍為0.8左右，表明凝膠彈性只與加熱的溫度相關(guān).

注：圖中相同字母表示在P=0.05水平差異不顯著，不同字母表示差異顯著，下同.

圖1不同溫度下加熱15min蛋黃液熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性

圖2 80℃水浴加熱不同時(shí)間蛋黃液熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性

2.3 蛋黃稀釋比例對熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

在食品加工過程中，經(jīng)常使用稀釋的蛋黃液作為食品配料.因此，本研究進(jìn)一步考察了不同稀釋度下蛋黃液的熱凝膠特性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著稀釋度的增加，蛋黃液熱凝膠的硬度急劇下降，在蛋黃含量為85%時(shí)，其凝膠硬度即由全蛋黃液的2 705.49 gf下降至1 092.06 gf，下降了約60%，當(dāng)繼續(xù)稀釋至蛋黃液含量為40%時(shí)，硬度僅為175.09 gf(見圖3(a))，再繼續(xù)稀釋、降低蛋黃含量，則不能形成穩(wěn)定的熱凝膠；與硬度不同，隨蛋黃含量的下降，蛋黃液熱凝膠的彈性下降緩慢，僅在稀釋至蛋黃液含量55%以下時(shí)，才產(chǎn)生顯著差異(見圖3(b))；蛋黃液熱凝膠的內(nèi)聚性在蛋黃含量70%以上時(shí)，無顯著差異，繼續(xù)稀釋至55%以下時(shí)，其內(nèi)聚性顯著下降(見圖3(c))；咀嚼性隨蛋黃液含量的下降呈直線下降趨勢，與硬度隨蛋黃含量的變化趨勢較為一致(見圖3(d)).總體而言，隨著蛋黃液稀釋度的增加，蛋黃液含量的減少，其蛋白質(zhì)凝膠的質(zhì)地發(fā)生改變，在保持彈性和內(nèi)聚性變化不大的同時(shí)，硬度和咀嚼性急劇下降，表明凝膠在外力的作用下雖然可維持或恢復(fù)原有形狀，但所能承受的作用力顯著下降.這與“嫩”的口感相一致，即具有良好的彈性但易破碎.

圖3不同稀釋度的蛋黃液熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性

2.4 蛋清液與蛋黃液比例對熱凝膠特性的影響

有研究指出，蛋液熱凝膠的形成和質(zhì)構(gòu)特性均與蛋白質(zhì)濃度及蛋白質(zhì)/脂質(zhì)比例有一定的聯(lián)系[7].為此，本研究考察了不同蛋清/蛋黃液的配比對熱凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：全蛋黃液熱凝膠的硬度最大，達(dá)到2 510.72 gf，是全蛋清液熱凝膠硬度的4.35倍，且隨著蛋黃液比例的升高，熱凝膠的硬度逐漸增強(qiáng)(見圖4(a))，表明在蛋液的加工使用過程中，提高蛋黃液配比是增強(qiáng)凝膠硬度的可行措施之一；不同蛋液比例對其熱凝膠的彈性無顯著性影響，全蛋清液與全蛋黃液的熱凝膠彈性幾乎相同(見圖4(b))；混合蛋液熱凝膠的內(nèi)聚性隨蛋黃比例的增大而減少，全蛋黃液時(shí)達(dá)到最小值0.44，比全蛋清熱凝膠的內(nèi)聚性降低了約38%(見圖4(c))；混合蛋液熱凝膠的咀嚼性與硬度的變化趨勢大致相同(見圖4(d)).蛋黃中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)以低密度脂蛋白(50～80 nm)、卵黃顆粒(0.2～8 μm)等復(fù)合體的形式存在，在形成熱凝膠的過程中，這些復(fù)合體與蛋黃漿質(zhì)中的游離蛋白質(zhì)形成交聯(lián)，因復(fù)合體具有一定的剛性，故凝膠整體的硬度加高.同時(shí)，復(fù)合體的存在使蛋黃熱凝膠為“鑲嵌”型，而非蛋清熱凝膠的“網(wǎng)絡(luò)”型，其內(nèi)部交聯(lián)程度較低，故內(nèi)聚性低于蛋清熱凝膠.因此，通過調(diào)整蛋清液和蛋黃液的比例，可以獲得不同質(zhì)構(gòu)特性的熱凝膠.

圖4不同蛋清液與蛋黃液比例熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性

3 討 論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同加熱溫度、加熱時(shí)間、稀釋度以及蛋清蛋黃液不同配比，都可對蛋黃液熱凝膠的質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生一定的影響，這對實(shí)際生產(chǎn)中的相關(guān)工藝具有一定的指導(dǎo)作用.例如，在糕點(diǎn)類食品的生產(chǎn)中，為獲得較“嫩”的質(zhì)感，應(yīng)該采取較低溫度加熱的方式，或降低蛋黃使用量，以在獲得凝膠質(zhì)地和彈性的同時(shí)，保持較低的硬度；而在沙琪瑪、蛋白棒等食品的加工中，可選擇較高的加熱成型溫度，以獲取較強(qiáng)的凝膠硬度，增強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)地.此外，在對蛋黃液含量差距較大的食品加工時(shí)，應(yīng)充分考慮其含量的多少.例如，對于蛋黃醬與蛋黃派等質(zhì)地較軟的產(chǎn)品，應(yīng)減少蛋黃液的使用；而對蛋黃酥類似產(chǎn)品，要求具有較好的酥脆和韌性，應(yīng)酌情增加蛋黃液含量.