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亲水性胶体对鸭蛋清凝胶特性的影响

发布日期:2015-05-20 17:52:52
蛋清
亲水性胶体(hydrocolloids)通常是指能溶解 于水,并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻 的溶液或胶体的大分子物质,俗称“胶”[1]。它 在自然界中广泛存在,化学蛋清组成大都是天然多 糖、蛋白质及衍生物[2],如多糖类物质瓜尔胶黄原胶、海藻酸钠、琼脂卡拉胶、果胶以及蛋白质类物质明胶等都属于亲水性胶体。亲水性胶 体在食品中的添加量较少,一般为千分之几,但 却能有效、经济地改善食品体系的质构。目前, 亲水性胶体作为食品添加剂应用非常广泛,主要 作为胶凝剂、稳定剂、增稠剂等[3]。蛋清具有良 好的凝胶性、保水性、起泡性等功能性质,是食 品中理想的蛋白质,被广泛应用于肉制品、鱼糜 制品、面制品等食品加工中[4]。
 
由于不同亲水性胶体的结构和凝胶特性不 同,因此对蛋清凝胶特性的影响也较为复杂[5]。 王宁等[6]和Esra等[7]只是研究亲水胶体对蛋清 蛋白质起泡、乳化等功能性质的影响,徐保立等 初步研究了魔芋胶、海藻酸钠和黄原胶对蛋清凝 胶强度的影响[8]。到目前为止,亲水胶体对蛋清 凝胶特性的影响还未见系统报道,因此本文比较 系统地研究了食品工业中多种常见的亲水胶体对 蛋清凝胶特性的影响,为科学利用蛋清和开发高 附加值产品提供理论基础。
 
1材料与方法 1.1材料鲜鸭蛋:市售;所有亲水性胶体均为食 品级。
 
1.2主要仪器设备TA. XT. Plus 物性测试仪:Stable Micro Sys?tems (UK); AR1140 电子天平:梅特勒-托利多 仪器(上海)上海快3开奖结果;HH-S4数显恒温水浴锅 及78HW-1型恒温磁力搅拌器:金坛市医疗仪 器厂。
 
1.3方法1.3.1蛋清的分离[8]将鲜鸭蛋的蛋清手工分离,用磁力搅拌器搅 拌至分散均匀,静置2h后弃除底层脐带等杂质, 置于4弋冰箱待用。
 
1.3.2凝胶的制备凝胶制备方法参考Houska等[9]的方法并略 作修改。将分离得到的蛋清与不同浓度的胶体溶 液8:2 (v/v)用磁力搅拌器混合均匀,具体配 制方法见表1。将配好的25mL蛋清溶胶置于 lOOmL烧杯中,保鲜膜封口,95t;水浴加热 20min,冰水浴lh,置于4T冰箱过夜后取出备用C表1不同种类和添加置的亲水 胶体和蛋清溶液配制表Table 1 Different kind and addition of hydrocolloids in egg white solution preparation质量分数(%)1 %胶体溶液 (mL)蒸馏水(mL)鲜蛋清(mL)
 
005200.0414200. 0823200. 123220a 1641200.2050201.3.3凝胶硬度、黏性及回复性的测定用TA. XT. Plus物性测试仪进行硬度、黏性 及回复性的测定,参考Chin等[1°]的方法并略作 修改。测定前将鸭蛋蛋清凝胶在室温(22 ±2)^ 放置30min,然后将待测样品连同烧杯置于平台 上固定好,参数如下:探头型号选择P/0. 5,测 前速度、测试速度和测后速度均为lmm/s,下压 距离为5mm,触发力为5g。得蛋清凝胶质构测试 曲线如图1所示。凝胶硬度为正峰最大值,黏性 为负峰面积3,回复性为面积2与面积1的比值。 每组实验重复5次,实验结果为5次实验结果的 平均值。
 
结果与分析2.1亲水胶体对蛋清凝胶硬度的影响由表2可以看出,与对照样品(不添加亲水 胶体的样品)相比,绝大多数亲水胶体的种类和添加量都会使得蛋清凝胶硬度下降;而添加 0. 04%的卡拉胶和0_ 04%、0? 08%明胶可使蛋清 凝胶硬度上升,上升幅度分别为4. 51%、4.27% 和1.59%。随着不同亲水胶体浓度的增加,蛋清 凝胶硬度均呈下降趋势,只是下降趋势强弱不 同。添加卡拉胶、魔芋胶、瓜尔胶、明胶对蛋清 凝胶的硬度影响较小,当胶体质量分数达到最大 值0.20%时,凝胶硬度分别为755g、700g、707g 和700g,均在700g以上,下降幅度不超过 14. 63% ;而果胶的添加对蛋清凝胶的硬度影响次 之,为609g,降低了 25.73%;添加黄原胶、 CMC-Na和海藻酸钠对蛋清凝胶的硬度影响较 大,当胶体质量分数达到最大值0.20%时,凝胶 硬度分别为494g、446g和339g,与对照相比,分 别降低了 39. 76%、45. 61%和58. 66%。上述结 果与亲水胶体对鱼糜蛋白或鸡蛋蛋白凝胶特性影 响的结果不完全相同[8’12]。
 
表2亲水胶体的种类和添加量对蛋清凝胶硬度的影响(g)
 
Table 2 Effect of the kind and addition of hydrocolloids on the hardness of egg white gel (g)
 
质量分数(%)亲水胶体种类卡拉胶魔芋胶黄原胶瓜尔胶CMC - Na海藻酸钠果胶明胶0820 ±18820 ±18820 ±18820 ±18820 土 18820 士 18820 ±18820 土 180.04857 士 32803 ±5673 ±36800 ±39670 士 10718 ±33787 ± 17855 ±250. 08814 ±23802 ±33614 ±13755 ±11591 ±19576 ±6699 ±32833 土 190. 12789 ±26725 ±2521 士 14730 ±29552 ±38513 ±12695 土 16823 ±90.16753 ± 17726 ±7506 ±22709 ±24529 ±24405 ±10661 ±2758 ±230.20755 ±24700 ±12494 ±37707 士 5446 ±17339 ±5609 ±27700 ±92.2亲水胶体对蛋清凝胶黏性的影响黏性表示的是探头与样品接触时用以克服两 者表面间吸引力所必需的总功。由表3可知,与 对照样品相比,大多数亲水胶体的添加会使得蛋 清凝胶的黏性上升,这与多糖溶液和蛋白质溶液 都有一定的黏度有关;而较高质量分数的CMC - Na、海藻酸钠和果胶的添加使得蛋清凝胶黏性下 降,当胶体质量分数达到最大值0.20%时,凝胶 的黏性分别为38g ? s、42g . S和33g ? s,与对照 相比,分别降低了 50. 00%、44.74% 和 56_ 58%。 随着不同亲水胶体浓度的增加,蛋清凝胶的黏性 表现出不同的发展趋势。卡拉胶、黄原胶和瓜尔 胶的添加使得蛋清凝胶的黏性随着胶体浓度的增 加先增大后减小,在胶体质量分数分别为 0.12%、0.16%和0. 16%时达到最大值,为130g .s、170g . s和132g . s,与对照相比,分别提 高了 71. 05%、123. 68% 和 73. 68%。魔芋胶的添 加使得蛋清凝胶的黏性随着胶体浓度的增加而增 大,在胶体质量分数为〇。 20%时黏性为148g ? s, 与对照相比提高了 94. 74%。CMC - Na和果胶的 添加使得蛋清凝胶的黏性随着胶体浓度的增加而 减小,在胶体质量分数为0.04%时黏性分别为140g ? s和133g ? s。明胶的添加使得凝胶的黏性 先减小后增加,在胶体质量分数为〇。 12%时与对 照持平。而海藻酸钠的添加基本使得蛋清凝胶的 黏性减小,由表2可知,它对蛋清凝胶的硬度的 降低也是最为明显,这可能与海藻酸钠形成凝胶 需要Ca2+的参与有关[13]。
 
表3亲水胶体的种类和添加量对蛋清凝胶黏性的彩响(g*s)
 
Table 3 Effect of the kind and addition of hydrocolloids on the adhesiveness of egg white gel (g * s)
 
亲水胶体种类质量分数(%)
 
卡拉胶魔芋胶黄原胶瓜尔胶CMC-Na海藻酸钠杲胶明胶076 土 176 ±176 ±176 ±176 ±176 ±176 ±176 ±10.04113 ±24127 ±6126 ±285 ±14140 ±153 土 13133 土 13103 ±130. 08112 土 8131 ±2166 ±797 ±19135 ± 1282 ±650 ±8107 ± 150. 12130 ±8133 ±17149 ± 16121 士 16106 ±1371 ±1340 ±1476 ±60, 16116 ±10136 土 13170 ±6132 ±13102 ± 1448 土 141 ±1299 ±160.20109±2148 ±3144 ±1579 ±138 ±642 ±633 ±6130 ± 102.3亲水胶体对蛋清凝胶回复性的影响回复性表示的是样品在压缩过程中回弹的能 力,是压缩循环过程中返回时样品所释放的弹性 能与压缩时探头的耗能之比。该值度量出变形样 品在与导致变形同样的速度、压力条件下回复的 程度。由表4可知,大多数亲水胶体的种类和添 加量使得蛋清凝胶的回复性降低,但是0.04%的 卡拉胶、0.04%的魔芋胶、0.04%的瓜尔胶、0.20% 的 CMC - Na、0. 12% ?0. 20% 的海藻酸 钠、0? 04%?0? 12%的果胶和0? 04%?0. 20%的 明胶的添加均使得蛋清凝胶回复性提高。随着卡 拉胶、魔芋胶、黄原胶、瓜尔胶和果胶浓度的增 加,蛋清凝胶的回复性逐渐减小;而随着CMC- Na的浓度增加,凝胶的回复性增加。海藻酸钠和 明胶在其质量分数分别为〇? 16%和0.08%时,蛋 清凝胶的回复性达到最大,为0.40和0.43,与 对照相比,分别提高了 17. 65%和26. 47%。黄原 胶的添加对凝胶的回复性有反作用,当质量分数 为0.20%时,蛋清凝胶的回复性达到最小值0.21,与对照相比降低了 38.24%。这可能是因 为:黄原胶溶解后很黏稠,影响了和蛋清的相互 混合,导致蛋清溶胶添加黄原胶后凝胶的硬度减 小/表2),黏性增加(表3),黏性数值明显高 于其他样品。当黄原胶质量分数为0.16%时,黏 性达到所有样品的最大值170g ? s,与对照相比 提高了 123. 68%。故黏性的增加有可能导致了蛋清凝胶回复性的降低。
 
2.4亲水胶体对蛋清凝胶持水性的影响由图2可知,与对照相比,添加不同量的卡 拉胶、魔芋胶、瓜尔胶和明胶对蛋清凝胶的持水 性无显着影响;添加果胶、黄原胶、CMC-Na和 海藻酸钠能显着降低蛋清凝胶的持水性,随着亲 水胶体质量分数的增加,持水性下降趋势更为明 显。在相同的添加量时,海藻酸钠降低蛋清凝胶 持水性的能力最强,其次是CMC-Na、黄原胶和 果胶。当亲水胶体质量分数达到0.20%时,海藻 酸钠、CMC-Na、黄原胶和果胶的添加使得蛋清 凝胶的持水性分别降低了 20.44%、17.34%、 7_ 17%和5. 36%。亲水胶体的种类和添加量对蛋 清凝胶持水性的影响趋势与其对凝胶硬度的影响 趋势是一致的(表2)。添加卡拉胶、魔芋胶、瓜 尔胶、明胶对蛋清凝胶的硬度影响较小,均在 700g以上,持水性也无显着影响;而海藻酸钠、 CMC-Na、黄原胶和果胶的添加对蛋清凝胶硬度 和持水性的影响依次降低,这说明较好的三维网 状凝胶结构的形成有利于凝胶样品保持水分[13]。
 
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