郭 綽,郭玉蓉,李安琪,李曉飛,李培源,楊 曦
基于海藻酸鈉與雞蛋黃靜電聚集作用的低脂蛋黃醬制備
郭 綽,郭玉蓉※,李安琪,李曉飛,李培源,楊 曦
(陜西師范大學食品工程與營養科學學院,西安 710119)
為了拓展海藻酸鈉和雞蛋黃蛋白質在低脂蛋黃醬質構設計方面的應用,該研究首先探究了海藻酸鈉和雞蛋黃分散液在不同酸性pH值條件下的聚集行為,并基于兩者的靜電聚集作用設計出油相比為30%(體積分數)且具有明顯黏彈性和觸變性的低脂蛋黃醬產品,同時以油相比為75%的蛋黃醬作對照。結果表明,當pH值低于5.0時,海藻酸鈉攜帶負電荷,雞蛋黃分散液攜帶正電荷,兩者可發生明顯的靜電聚集作用,海藻酸鈉和雞蛋黃復合體系的結構強度增加。當白醋添加量高于2%(體積分數)時,海藻酸鈉和雞蛋黃復合體系的pH值降低至5.0以下,可誘導復合體系發生靜電聚集作用,白醋添加量越高,聚集作用越明顯,低脂蛋黃醬的結構化程度也越高。然而,過量的白醋添加降低了低脂蛋黃醬的熱穩定性,同時也影響了產品的風味和感官接受度。綜合而言,當白醋添加量為4%時(pH值4.6),制備的低脂蛋黃醬流變學特性和對照組最為接近,且感官接受度較好。該研究結果可為構建低脂食品提供理論參考。
pH;流變學性質;海藻酸鈉;雞蛋黃;蛋黃醬
蛋黃醬是一種風味獨特的半固體調味品,主要以蛋黃、植物油、白醋為原料,利用蛋黃的乳化作用形成水包油型的乳液[1]。蛋黃醬口感細膩,風味獨特,廣受人們青睞。然而,以傳統方式制備的蛋黃醬含有70%~80%的油脂,過量攝入會增加一些慢性疾病的患病風險,如肥胖癥、高血壓等[2]。近年來,隨著人們健康飲食意識的增強,低脂食品日益受到重視。因此,設計低脂蛋黃醬具有迎合大眾需求、豐富食品種類等意義。
制備蛋黃醬時,油脂逐滴加入雞蛋黃中并迅速攪拌,此時蛋黃中含有的磷脂和蛋白質作為乳化劑穩定油滴,隨油脂含量增加,體系黏度也增加。當油脂含量達到70%以上時,蛋黃醬表現出顯著的黏彈性和觸變性,這是因為油脂含量較高時,乳滴彼此緊密擠壓,增加了蛋黃醬的內聚力。然而,制備低脂蛋黃醬時,油脂含量較低,油滴以分散狀態存在,間距較大,無明顯擠壓,因此降低油脂含量會導致蛋黃醬結構坍塌。為解決這一問題,國內外進行了大量研究[3-6]。概括而言,實現低脂蛋黃醬產品結構化的方法有以下4類:1)構建可食小分子膠凝劑或蛋白/多酚/多糖三元復合物作為新型乳化劑,使油脂結構化[7];2)制備高內相乳液[8-9];3)使用微凝膠顆粒或其他脂肪替代物部分替代乳滴[3,10-11];4)將油滴與具有明顯黏彈性和觸變性的連續相混合,充分利用連續相的結構優勢賦予整個體系理想的質構特點[12]。在方法1)中,制備三元復合物相對困難,需要對操作過程進行嚴格控制,不利于大規模制備。在方法2)中,采用高內相乳液法雖然可以得到與蛋黃醬類似的結構,但高內相乳液仍含有較高的油脂,不能實現降低油脂含量的目的;因此,方法3)和4)具有更好的應用潛力,其中尤以方法4)最為優越。這是因為,方法4)中乳滴主要作為填充成分,連續相的流變特性是決定整個蛋黃醬體系質構的主要因素。例如,由于水膠體具有顯著的增稠或膠凝能力,常被添加于蛋黃醬中用以彌補低脂蛋黃醬的結構損失[13-16]。Li等[13]研究了海藻酸鈉在構建低脂蛋黃醬方面的應用,發現海藻酸鈉雖然能賦予蛋黃醬體系良好的觸變性,但體系黏彈性不足。Yang等[17]進一步研究了鈣離子對海藻酸鈉連續相的結構化作用,結果發現鈣離子濃度過高會使蛋黃醬產品具有顆粒感,體系均一性較差,但鈣離子濃度過低時海藻酸鈉連續相黏彈性較差。
雖然前人已進行了初步研究,但仍存在著低脂蛋黃醬制備過程繁瑣、產品結構化程度不易控制等缺點。本文以海藻酸鈉和雞蛋黃為主要原料,以白醋為酸性調節劑,通過誘導雞蛋黃蛋白質和海藻酸鈉發生靜電聚集作用,實現低脂蛋黃醬體系的結構化。使用該方法制備的低脂蛋黃醬不僅表現出與高脂蛋黃醬非常接近的流變學特性,而且具有更好的感官接受度,可為設計低脂蛋黃醬提供理論依據和技術參考。
海藻酸鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、尼羅紅、1,2-丙二醇、尼羅藍A均由上海源葉生物有限公司提供,所有試劑均為分析純。生雞蛋、食用菜籽油、白醋(食醋)、食鹽、蔗糖等均購于當地華潤萬家超市。
AR-G2流變儀(美國TA公司);FV1200激光共聚焦顯微鏡(日本奧林巴斯公司);ZS-90 Zeta電位儀(英國馬爾文公司);NS800色差儀(深圳市3NH科技有限公司)。
1.2.1 不同pH值條件下海藻酸鈉和雞蛋黃分散液的聚集情況
配置pH值為3.0~5.8的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液,將0.5 mL雞蛋黃加入40 mL緩沖溶液中,均勻震蕩后,室溫(25 ℃)下靜置2 h,觀察蛋黃的分散情況。此外,在上述雞蛋黃緩沖溶液混合體系中,加入1 mL質量濃度為10 g/L的海藻酸鈉溶液,渦旋振蕩后,室溫下靜置2 h,觀察分散情況。
1.2.2 Zeta電勢測定
選取pH值分別為3.0、3.8、5.0和5.8的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液,將海藻酸鈉溶解于緩沖溶液中,根據測樣要求,制備成5 g/L的海藻酸鈉溶液。此外,向4個pH值條件下的緩沖溶液分別加入蛋黃,制備成20 g/L 的蛋黃分散體系。之后,測定4個樣品的Zeta電勢。
1.2.3 海藻酸鈉-雞蛋黃混合體系激光共聚焦顯微鏡結構觀察
采用激光共聚焦顯微鏡(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)觀察不同pH值條件下的海藻酸鈉和蛋黃的聚集形態。配置0.2%尼羅紅溶液,4 ℃保存備用。將海藻酸鈉分別溶解于pH值為3.0、3.8、5.0和5.8的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液中,制備20 g/L的海藻酸鈉溶液。取50 mL不同pH值條件下的海藻酸鈉溶液分別和10 g蛋黃混合,同時加入100L尼羅紅溶液,攪拌均勻。在熒光模式下對樣品成像,CLSM激發波長為559 nm。
1.2.4 制備低脂蛋黃醬
以去離子水為溶劑,制備40 g/L的海藻酸鈉溶液,備用。將30 mL菜籽油逐滴加入10 mL蛋黃中,不斷攪拌直至混合均勻,之后和50 mL 40 g/L的海藻酸鈉溶液混合,依次添加食鹽、蔗糖、白醋、去離子水,具體添加量如表1所示[12]。攪拌均勻后得到低脂蛋黃醬。按照上述方法制備高脂蛋黃醬作對照。高脂蛋黃醬包含10 g蛋黃、75 g菜籽油、2 mL白醋、2.0 g食鹽、2.0 g蔗糖[18]。
1.2.5 低脂蛋黃醬激光共聚焦結構觀察
分別制備0.2%的尼羅藍A染色液和0.2%的尼羅紅染色液。制備低脂蛋黃醬時,在10 g蛋黃中添加0.5 mL尼羅藍A染色液,在30 mL菜籽油中添加0.5 mL尼羅紅染色液,混合均勻后,靜置2 h,分別使蛋黃蛋白質和菜籽油充分染色。之后,參照1.2.4節方法制備低脂蛋黃醬。

表1 低脂蛋黃醬配料表
采用CLSM觀察蛋黃醬微觀結構時,尼羅藍A熒光激發波長為488 nm,尼羅紅熒光激發波長為633 nm,分別對蛋黃醬中蛋白質以及油滴形貌成像。合并蛋白質形貌和油滴形貌的熒光圖像后,得到整個蛋黃醬體系的激光共聚焦圖譜。同時以全脂蛋黃醬作對照。各蛋黃醬的pH值參照GB/T10786-2006和SB/T10754-2012測定。
1.2.6 凍融及熱處理對低脂蛋黃醬形貌的影響
對所有制備的蛋黃醬分別進行凍融(?18 ℃,12 h)和加熱(100 ℃,30 min)處理。對于凍融處理的蛋黃醬,冷凍后在室溫(25 ℃)下解凍[19]。之后按照1.2.4中的方法對各處理的蛋黃醬進行CLSM成像。
1.2.7 低脂蛋黃醬流變學特性
采用AR-G2應力控制型流變儀測定蛋黃醬的剪切黏度、黏彈性、觸變性。所用轉子為20 mm粗面平行板,板間間距為1 mm,測定溫度為20 ℃。在0.1~500 s-1的剪切速率范圍內測定樣品的表觀黏度。此外,采用蠕變復原模式測定樣品的黏彈性。根據應力掃描結果,對樣品施加10 Pa的應力,在0~600 s持續記錄樣品應變的變化。600 s后,立即撤去施加的應力,繼續記錄樣品在600~1 200 s的應變變化。以時間為橫坐標,樣品柔量(Pa-1)為縱坐標,繪制柔量隨時間的變化情況。此外,低脂蛋黃醬的觸變性通過2個剪切步驟測定,對樣品交替施加1 000%和1%的應變,分別測定1 200 s時間范圍內,樣品在大幅度剪切及小應變復原條件下的模量變化情況,每個樣品的觸變性試驗由5個剪切循環組成[20-21]。
1.2.8 感官鑒評
邀請15名感官鑒評人員對低脂蛋黃醬的風味、黏性、順滑度和整體接受度評分。分值為1~9分,1分代表非常不能接受,9分表示非常喜歡[22]。此外,采用色差儀測定樣品色值。
上述所有指標測定均重復3次,并采用SPSS13.0軟件進行單因素方差分析(ANOVA),取<0.05為顯著相關,<0.01為極顯著相關。
蛋黃富含蛋白質,在低于等電點時帶正電荷,而海藻酸鈉為陰離子多糖,攜帶負電荷,可以與蛋白質發生靜電吸引而形成復合物[23]。如圖1a所示,在pH值3.0~5.8的范圍內,蛋黃均勻分散于緩沖液中。但在pH值5.0時可觀察到明顯的沉淀,這可能是由于蛋黃蛋白質的等電點在pH值5.0附近,使得蛋黃蛋白質在該pH值條件下溶解度較低。添加海藻酸鈉后,當pH值為5.4和5.8時,未出現明顯的絮凝現象,表明該體系沒有形成靜電聚集體。然而,當pH值為3.0~4.6時,體系均出現不同程度的分層現象,說明在pH值低于4.6時,蛋黃和海藻酸鈉形成了明顯的聚集體。
Zeta電勢可以反映蛋白質和多糖的電荷攜帶情況[24]。如圖1b所示,不同pH值條件下海藻酸鈉的Zeta電勢均小于0,表明海藻酸鈉攜帶負電荷。此外,當pH值<5.0時,蛋黃分散液的Zeta電勢大于0,表明該pH值條件下蛋黃分散液攜帶正電荷,可以和海藻酸鈉形成靜電復合物。當pH值>5.0時,蛋黃分散液的Zeta電勢小于0,與海藻酸鈉均攜帶負電荷,不能形成靜電聚集體。

如圖2所示,采用尼羅紅對蛋黃蛋白質進行染色。在pH值為3.0和3.8時,可明顯觀察到紅色片狀結構,表明在這2個pH值條件下,海藻酸鈉可以與蛋黃蛋白質形成聚集體。然而,在pH值為5.0和5.8時,未觀察到紅色區域,表明蛋黃蛋白質均勻地分散在混合體系中,沒有與海藻酸鈉形成聚集體。

注:混合體系為50 mL海藻酸鈉(20 g·L-1)+10 g蛋黃,圖中紅色區域為蛋白質所在區域,暗色區域代表不含蛋白質的區域。
2.3.1 低脂蛋黃醬外觀形貌
食醋是蛋黃醬制備過程中重要的風味物質之一。本文采用白醋調節海藻酸鈉和雞蛋黃復合體系的pH值,一方面添加白醋可降低蛋黃醬的pH值,從而誘導體系發生靜電聚集作用,另一方面適量添加白醋也可增加蛋黃醬的風味。由圖3可知,未添加白醋時,蛋黃醬結構強度較低,不能表現出類似固體的性質,隨白醋添加量增加,蛋黃醬結構逐漸加強。原因可能是白醋添加量越高,蛋黃醬的pH值越低,越有利于海藻酸鈉和蛋黃蛋白質發生靜電聚集作用。此外還發現,在白醋添加量為0~10 mL(0~10 %)時,蛋黃醬的pH值分別為6.55(0 mL)、4.94(2 mL)、4.61(4 mL)、4.42(6 mL)、4.31(8 mL)以及4.24(10 mL)。由此可知,當白醋添加量高于2 mL時(2%),低脂蛋黃醬能發生靜電聚集作用,引起結構增強。
分別采用尼羅藍A和尼羅紅染色液對蛋白質和油滴進行染色,同時在不同激發波長下對兩者成像,以獲得低脂蛋黃醬微觀結構形貌[25]。如圖3所示,在白醋添加量為0~8 mL的范圍內,蛋黃醬中油滴粒徑大小均一,未出現明顯的乳滴融合現象,表明蛋黃醬中油滴乳化效果良好。然而,當白醋添加量增加到10 mL時,乳滴出現輕微的融合現象,表明過高的白醋添加降低了蛋黃醬乳滴的穩定性。當白醋添加量為0 mL和2 mL時,觀察到明顯的綠色亮斑區域,但由于樣品的pH值分別為6.55和4.94,因此表明綠色亮斑區域可能是由于體系混合不均引起的。隨著白醋添加量進一步增加,綠色區域分布變大,表明添加白醋后明顯誘導了海藻酸鈉和蛋白質的聚集,且白醋添加量越多,聚集作用越明顯。此外,將油滴形貌和蛋白質聚集體形貌疊加后發現,兩者呈現良好的結構互補現象,表明在低脂蛋黃醬中,油滴作為分散相,蛋黃蛋白質和海藻酸鈉聚集體作為連續相,共同賦予蛋黃醬結構特性。

注:紅色區域為尼羅紅染色后的油滴,綠色區域為染色后的蛋白質。配料中菜籽油為30 mL,雞蛋黃10 g,海藻酸鈉溶液(40 g·L-1)50 mL,食鹽、蔗糖均為2 g,下同。
2.3.2 低脂蛋黃醬熱穩定性及凍融穩定性
由圖4a可知,凍融處理后,所有蛋黃醬均未出現明顯的油滴融合現象,且蛋白質聚集結構未受到明顯破壞,表明制備的低脂蛋黃醬具有較好的凍融穩定性。由圖4b可知,加熱處理后,蛋黃醬出現了明顯的油滴融合現象,白醋添加量越高,油滴融合現象越明顯。這可能是由于加熱過程中蛋黃蛋白質變性降低了乳滴的熱穩定性,白醋添加量越高,蛋黃蛋白質更容易受高溫影響,因此乳滴穩定性極大降低。
由圖5可知,高脂蛋黃醬(對照)結構強度較好,能夠支撐自身的重力而不發生坍塌,是蛋黃醬產品典型的結構特點。此外,未處理的高脂蛋黃醬中,油滴及蛋白質都呈現均勻分散的狀態,然而加熱和凍融后,高脂蛋黃醬出現了明顯的蛋白聚集和油滴融合現象,且加熱處理的破壞作用最為明顯,表明凍融和加熱處理過程中,蛋黃蛋白質的變性是引起蛋黃醬穩定性降低的主要因素。

圖4 低脂蛋黃醬凍融穩定性及熱穩定性

圖5 高脂蛋黃醬凍融穩定性及熱穩定性
由圖6a所示,包含不同白醋添加量的蛋黃醬均表現出剪切稀化現象,當剪切速率為0.1 s-1時,各處理蛋黃醬的表觀黏度高于100 Pa·s,然而當剪切速率增加至500 s-1時,表觀黏度降至10 Pa·s以下。此外,在剪切速率為0.1 s-1時,隨白醋添加量增加,表觀黏度也增加,當白醋添加量為4 mL時,所制得的低脂蛋黃醬具有與對照組最為接近的表觀黏度。
頻率掃描是評估凝膠強度的一種有效手段[26-27]。如圖6b所示,各處理低脂蛋黃醬均表現出儲存模量大于損耗模量的特性,表明蛋黃醬呈現出類似固態的質構。然而,隨振蕩頻率增加,蛋黃醬的和均呈增加趨勢,表現出輕微的頻率依賴性,表明各處理低脂蛋黃醬具有弱凝膠性質的結構特征。白醋添加量越高,蛋黃醬的和也越大,說明白醋添加量越高,蛋黃醬凝膠結構也越強。
觸變性是指凝膠在振蕩、壓迫等機械力的作用下發生的可逆現象。良好的觸變性是指體系在大應變剪切條件下模量迅速降低,當撤去應變后,體系能夠恢復初始模量[22]。如圖6c所示,在交替施加不同應變的條件下,各處理低脂蛋黃醬均表現出明顯的觸變性,當應變為1 000%時,蛋黃醬模量很低,在應變為1%時,模量幾乎可以恢復到初始狀態。
柔量變化通常被用來反映凝膠的黏彈性,定義為固定應力條件下,樣品應變與應力的比值隨時間的變化關系,樣品柔量越大,表明結構強度越弱[22]。如圖6d可知,各處理蛋黃醬表現出典型黏彈體系的柔量變化曲線。隨白醋添加量增加,體系黏彈性越強。當白醋添加量為4 mL時,制備的低脂蛋黃醬和高脂蛋黃醬(對照)具有最接近的黏彈性。

圖6 低脂蛋黃醬的流變特性
代表物體的明亮度:0~100表示從黑色到白色。代表物體的紅綠色:正值表示紅色,負值表示綠色。代表物體的黃藍色:正值表示黃色,負值表示藍色。如表2所示,各樣品值較大,且值為正值,表明各處理蛋黃醬為黃色。其中,對照組(高脂)值最大,且與各處理低脂蛋黃醬之間呈顯著性差異(<0.05),說明對照組顏色更深,原因可能是對照組含有更多的菜籽油。此外,雖然各處理蛋黃醬值之間存在輕微差異,但值、值彼此之間總體上差異不顯著(>0.05),表明白醋添加量對低脂蛋黃醬色澤影響不大,這與圖4中結果一致。
由表3可知,隨白醋添加量增加,低脂蛋黃醬的風味、黏附性和順滑感均呈現先上升后下降的趨勢。當白醋添加量從0 mL增加至4 mL時,蛋黃醬的風味、黏附性、順滑感和整體感官接受度呈增加趨勢。然而,當白醋添加量超過4 mL時,這4個感官指標評分均呈現降低趨勢,且白醋添加量越高,感官指標分值越低。綜合而言,當白醋添加量為4mL(4%)時,蛋黃醬的整體感官接受度最高。原因可能是一方面適度的白醋添加可以誘導蛋黃醬體系結構化,改變了蛋白質和脂肪等組分的溶解性以及分散性,另一方面白醋也可增強蛋黃醬的風味。然而,過量的白醋添加會引起蛋黃醬酸澀的口感,降低蛋黃醬的整體感官接受度。

表2 低脂蛋黃醬色值測定
注:同一列數據后不同小寫字母表明不同處理之間差異顯著(<0.05),下同。
Note: Different small letters in the same column mean significant differences among treatments at 0.05 level, the same as below.

表3 低脂蛋黃醬感官評價結果
本文基于海藻酸鈉和蛋黃蛋白質之間的靜電聚集作用制備出油脂體積分數為30%的低脂蛋黃醬,對其流變學性質及感官進行測定,得到以下結論:
1)在低脂蛋黃醬體系中,乳滴作為分散相,蛋黃蛋白質和海藻酸鈉形成的靜電聚集體為連續相。當白醋添加量高于2%(體積分數)時,海藻酸鈉和雞蛋黃復合體系的pH值降低至5.0以下,兩者可發生靜電聚集作用,明顯增加了蛋黃醬的結構強度。
2)白醋添加量越高,低脂蛋黃醬的結構化程度也越高。但白醋添加量過高(添加量超過4 %)時,不僅降低了低脂蛋黃醬的熱穩定性,同時也影響了風味和口感。
3)流變學性質測定結果表明,低脂蛋黃醬表現出明顯的觸變性和類似固體的性質,且白醋添加量越高,體系黏彈性越強。當白醋添加量為4%時(pH值4.6),制備的低脂蛋黃醬流變學特性和高脂蛋黃醬(對照組)最為接近,感官接受度最好。
綜上,利用海藻酸鈉和蛋黃蛋白質之間的靜電聚集作用可制備出油脂含量較低的蛋黃醬,并且可通過改變白醋添加量進一步調控低脂蛋黃醬的質地和口感,該結果可對低脂食品的開發利用提供理論依據。
[1] Ghorbani G S, Smyth H E, Sharma M, et al. Lipid oxidation in mayonnaise and the role of natural antioxidants: a review[J]. Trends in Food Science and Technology, 2016, 56: 88-102.
[2] Chung C, Smith G, Degner B, et al. Reduced fat food emulsions: Physicochemical, sensory, and biological aspects[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2016, 56(4): 650-685.
[3] Wan Z, Sun Y, Ma L, et al. Responsive emulsion gels with tunable properties formed by self-assembled nanofibrils of natural saponin glycyrrhizic acid for oil structuring[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(11): 2394-2405.
[4] Aganovic K, Bindrich U, Heinz V. Ultra-high pressure homogenisation process for production of reduced fat mayonnaise with similar rheological characteristics as its full fat counterpart[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2018, 45: 208-214.
[5] 劉志靜,張鴻超,趙悅含,等. 不同源大豆油脂體對蛋黃醬組成成分及穩定性的影響[J]. 食品工業科技,2018,39(10):28-34.
Liu Zhijing, Zhang Hongchao, Zhao Yuehan, et al. Effect of oil body from different soybeans on the composition and stability of mayonnaise [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018, 39(10): 28-34. (in Chinese with English abstract)
[6] 黃娟,王云娟,白華,等. 復配亞麻籽油和輔酶Q10乳液的制備及表征[J]. 農業工程學報,2020,36(6):292-299.
Huang Juan, Wang Yunjuan, Bai Hua, et al. Preparation and characterization of linseed oil and coenzyme Q10 coloaded emulsions[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(6): 292-299. (in Chinese with English abstract)
[7] Qiu C L, Huang Y, Li A J, et al. Fabrication and characterization of oleogel stabilized by gelatin-polyphenol- polysaccharides nanocomplexes[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018, 50: 13243-13252.
[8] Chen Q H, Zheng J, Xu Y T, et al. Surface modification improves fabrication of pickering high internal phase emulsions stabilized by cellulose nanocrystals[J]. Food Hydrocolloids, 2017, 75: 125-130.
[9] Jiao B, Shi A, Wang Q, et al. High-internal-phase pickering emulsions stabilized solely by peanut-protein-isolate microgel particles with multiple potential applications[J]. Angewandte Chemie, 2018, 57(30): 9274-9278.
[10] Li J, Wang Y, Jin W, et al. Application of micronized konjac gel for fat analogue in mayonnaise[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 35: 375-382.
[11] Shen R, Luo S, Dong J. Application of oat dextrine for fat substitute in mayonnaise[J]. Food Chemistry, 2011, 126(1): 65-71.
[12] Sun C, Liu R, Liang B, et al. Microparticulated whey protein-pectin complex: A texture-controllable gel for low-fat mayonnaise[J]. Food Research International, 2018, 108: 151-160.
[13] Li A Q, Gong T, Hou Y J, et al. Alginate-stabilized thixotropic emulsion gels and their applications in fabrication of low-fat mayonnaise alternatives[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 146: 821-831.
[14] Jong J P, Ibukunoluwa F O, Won Y L. Characteristics of low-fat mayonnaise using different modified arrowroot starches as fat replacer[J]. International Journal of Biological Macromolecules,2020, 153: 215-223.
[15] Magnusson E, Nilsson L. Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(4): 764-772.
[16] 董吉林,張靜雯,張文麗,等. 小麥糊精低脂蛋黃醬研究[J]. 糧食與油脂,2012,25(3): 16-19.
Dong Jilin, Zhang Jingwen, Zhang Wenli, et al. Study on low-fat mayonnaise of wheat dextrin[J]. Cereals and Oils, 2012, 25(3): 16-19. (in Chinese with English abstract)
[17] Yang X, Gong T, Lu Y H, et al. Compatibility of sodium alginate and konjac glucomannan and their applications in fabricating low-fat mayonnaise-like emulsion gels[J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 229: 115468.
[18] Huang L, Wang T, Han Z, et al. Effect of egg yolk freezing on properties of mayonnaise[J]. Food Hydrocolloids, 2016, 56: 311-317.
[19] Monica P, Tong W, Nuria C A. Characterization of mayonnaise properties prepared using frozen-thawed egg yolk treated with hydrolyzed egg yolk proteins as anti-gelator[J]. Food Hydrocolloids, 2019, 96: 529-536.
[20] Cao Y P, Sreenath B, Gianna W, et al. Amyloid fibril-directed synthesis of silica core-shell nanofilaments, gels, and aerogels[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116(10): 4012-4017.
[21] Gao S, Wang S, Ma J, et al. Salt tunable rheology of thixotropic supramolecular organogels and their applications for crystallization of organic semiconductors[J]. Langmuir, 2016, 32(48): 12805-12813.
[22] 楊述,高昕,于甜,等. 4種蛋黃醬的流變特性比較研究[J]. 食品科學,2011,32(15):121-125.
Yang Shu, Gao Xin, Yu Tian, et al. Comparative studies on rheological properties of mayonnaise samples[J]. Food Science, 2011, 32(15): 121-125. (in Chinese with English abstract)
[23] Wijaya W, Patel A R, Setiowati A D, et al. Functional colloids from proteins and polysaccharides for food applications[J]. Trends in Food Science and Technology, 2017, 68: 56-69.
[24] 梁蓉,蔣艷偉,曹光群,等. 陰離子多聚糖修飾Pickering乳液的制備及表征[J]. 精細化工,2016,12:1381-1386.
Liang Rong, Jiang Yanwei, Cao Guangqun, et al. Preparation and characterization of pickering emulsions modified by anionic polysaccharides[J]. Fine Chemicals, 2016, 12: 1381-1386. (in Chinese with English abstract)
[25] Sara M, Javier R P, Maria V G, et al. Antioxidant and antimicrobial evaluation of rice bran () extracts in a mayonnaise type emulsion[J]. Food Chemistry, 2019, 308: 125633.
[26] 張倩鈺,徐秋雄,樊巧,等. 竹筍膳食纖維對高酯果膠流變及其凝膠質構特性的影響[J]. 食品與發酵工業,2016,42(7):91-95.
Zhang Qianyu, Xu Qiuxiong, Fan Qiao, et al. Effects of bamboo shoot dietary fiber on the rheological and gel textural properties of high methoxyl pectin[J]. Food and Fermentation Industries, 2016, 42(7): 91-95. (in Chinese with English abstract)
[27] 傅玉穎,沈亞麗,陳國文,等. Na+和Ca2+濃度對魔芋葡甘聚糖與黃原膠凝膠動態流變特性的影響[J]. 農業工程學報,2018,34(1):301-307.
Fu Yuying, Shen Yali, Chen Guowen, et al. Effects of content of Na+and Ca2+on dynamic rheological properties of mixed gel system of konjac glucomannan and xanthan gum[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(1): 301-307. (in Chinese with English abstract)
Preparation of low-fat mayonnaises based on electrostatic aggregation of alginate sodium and egg yolk
Guo Chuo, Guo Yurong※, Li Anqi, Li Xiaofei, Li Peiyuan, Yang Xi
(710119,)
Unbalanced consumption of fat-rich foods tends to increase high risk of chronic diseases and death. A promising way is to create reduced-fat and fat-free products to solve the problems. However, the reduction of fat content normally can cause some changes, such as undesired texture, in food production. This study aims to investigate the aggregation behavior of alginate (Alg) sodium and egg yolk proteins under acidic pH conditions, and further to design a sort of low-fat mayonnaise products based on the aggregation mechanism. All low-fat mayonnaise products showed 30% oil phase fraction, and some significant properties of high viscoelasticity and thixotropy. A high fat mayonnaise with 75% oil phase fraction was used as a control. The results show that when the pH value was lower than 5.0, Alg carried negative charges but the dispersion of egg yolk carried positive charges, indicating that an obvious electrostatic aggregation occurred between Alg and egg yolk proteins. The structural strength of the mixture system of Alg and egg yolk significantly increased in this case. The Confocal laser scanning microscope (CLSM) results showed that Alg and egg yolk has formed aggregates at the pH value lower than 5.0. However, there was no any aggregates to be observed when the pH value was higher than 5.0. It was also found that addition amounts of white vinegar (0-10 mL, at a fixed total volume of 100 mL mayonnaise product) can determine the structuralized process in the low-fat mayonnaise products. The reason can be explained by the fact that the vinegar addition can decrease the pH value in the mayonnaise system, and thereby lead to the electrostatic attraction between Alg and egg yolk proteins. When the amount of white vinegar was higher than 2% (v/v), the pH value of the mayonnaise decreased to below 5.0, indicating that white vinegar can induce the electrostatic aggregation effect of the mayonnaise, thereby to increase the structural strength of products. With the increase in the addition amount of white vinegar, the aggregation effect was much more significant, and the structural degree was much higher than before in the low-fat mayonnaise products. In addition, the structural mechanism of the mayonnaise products can be that, the egg yolk-stabilized emulsion was dispersed into the mayonnaise systems, where the aggregates of egg yolk proteins and Alg acted as the continuous phase to confer the mayonnaise with significant viscoelasticity and thixotropy. Further investigations showed that the thermal stability of the low-fat mayonnaise products was affected by the addition amount of white vinegar. Good freeze-thaw stability can be achieved in all mayonnaise products, whereas the excessive addition of white vinegar can reduce the thermal stability of the low-fat mayonnaise products. The over addition of white vinegar can also decrease the flavor and sensory acceptability of the mayonnaise products. The rheological properties of the prepared low-fat mayonnaise product were close to those of the control group, and the sensory acceptability reached the highest, when the addition amount of white vinegar was 4% (pH value 4.6). Compared with the high fat mayonnaise (control), the low-fat mayonnaise demonstrated the similar texture but contained less fat. This finding can provide a novel and facile approach to develop the promising reduced-fat food products.
pH; rheological property; alginate sodium; egg yolk; mayonnaise
郭綽,郭玉蓉,李安琪,等. 基于海藻酸鈉與雞蛋黃靜電聚集作用的低脂蛋黃醬制備[J]. 農業工程學報,2020,36(10):269-276.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.10.033 http://www.tcsae.org
Guo Chuo, Guo Yurong, Li Anqi, et al. Preparation of low-fat mayonnaises based on electrostatic aggregation of alginate sodium and egg yolk[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(10): 269-276. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.10.033 http://www.tcsae.org
2020-02-17
2020-05-02
農業部現代蘋果產業技術體系建設專項(CARS-27)
郭綽,主要從事食品多糖開發利用研究。Email:gc1997@snnu.edu.cn
郭玉蓉,博士,教授,研究方向:果蔬加工及副產物綜合利用。Email:Yrguo730@snnu.educ.cn
10.11975/j.issn.1002-6819.2020.10.033
TS253.9
A
1002-6819(2020)-10-0269-08