不同源大豆油脂体对蛋黄酱组成成分及稳定性的影响

刘志静,张鸿超,赵悦含,卢佳音,李东飞,江连洲,侯俊财

(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)

大豆在世界范围内的栽培十分广泛,是人类膳食蛋白质的重要来源,同时大豆油的消费位居世界植物油之首[1]。大豆种子中存在一种贮藏三酰甘油(TAGs)的亚细胞微粒,即大豆油脂体(Oil body from soybean)。大豆油脂体内部是由三酰甘油组成的基质,外部则是镶嵌着如油素蛋白等油脂体蛋白的磷脂分子层[2]。油脂体基于油体蛋白的疏水结构可作为天然的乳化剂[3]。油脂体因其独特的结构和组成,且易提取、高稳定性,可作为天然健康的油脂-蛋白结合体应用于食品、医药、饲料以及化妆品等领域[4],也可利用油脂体蛋白质表达系统生产外源蛋白质,市场前景广阔[5]。大豆油脂体具有胆固醇含量低、营养价值高、贮藏稳定性好等优点,因此,其不仅可以作为沙拉酱、蛋黄酱等调味品中的乳化剂,还可以作为肉类、糕点和烘焙产品中多糖的基质[6]。

蛋黄酱(mayonnaise)是一种水包油型的半固体,其制作原料包括蛋黄、植物油、食醋、糖、食盐及其他调味料等[7]。20世纪初,随着大量的欧洲美食传入中国,蛋黄酱也开始出现在中国家庭的餐桌上。据估计,蛋黄酱在中国市场的销售将保持增长规模的15%左右,发展前景良好[8]。蛋黄酱中的鸡蛋蛋黄含有低密度脂蛋白以及磷脂等成分,是品质优良的乳化剂。但是,蛋黄也因为其胆固醇含量(11.8～14.2 mg/g)过高而一直饱受争议。此外,蛋黄酱的贮藏稳定性较差,不利于蛋黄酱的贮存和运输。近年来国内外出现对蛋黄酱稳定性的研究。在冷热稳定性方面,宋芳芳等[9]通过正交实验得出了蛋黄酱最适合的保存温度(0～4 ℃)和最佳稳定性的产品配方;在氧化稳定性方面,Rene A等[10]认为VE含有酚氧基结构能够阻止不饱和脂肪酸的氧化而作为抗氧化剂加入蛋黄酱中,Lennersten等[11]测定了不同波长的光对蛋黄酱氧化的影响;在乳化稳定性方面,Shinichior Saito等[12]通过在蛋黄酱中添加改性淀粉来提高其乳化稳定性。大豆油脂体本身具有良好的稳定性,将其制作成食品或添加到食品中,以增强食品稳定性。而目前利用大豆油脂体替代蛋黄作为乳化剂制作蛋黄酱提高贮藏稳定性的研究鲜有报道。

基于此,本文利用高油和低油大豆源油脂体部分或全部替代蛋黄制作蛋黄酱,从而探索不同源油脂体对蛋黄酱贮藏稳定性的影响,以期增强蛋黄酱的稳定性及延长保质期,在改善蛋黄酱成分及品质的同时进一步确定油脂体在具体产品中的应用价值,为扩大油脂体在食品工业应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

高油大豆：东农47(蛋白质质量分数为37.55%±0.06%,脂肪20.90%±0.29%,水分6.075±0.05%)、低油大豆:东农42(蛋白质质量分数为39.40%±0.30%,脂肪18.83%±0.79%,水分7.33%±0.32%) 数据为实测值购于东北农业大学大豆研究所;鸡蛋、大豆油、白砂糖、食醋 市售;化学试剂 均为分析纯。

AHM-P125A型手持打蛋器 北美电器ACA;GL-21M型高速冷冻离心机 湖南湘仪离心机仪器有限公司;pHS-3C型精密pH计 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;UV-240IPC型紫外可见分光光度计 日本岛津公司;GC-7890A型气相色谱仪 安捷伦公司;Alpha1-4型真空冷冻干燥机 德国Matin Christ公司。

1.2 实验方法

1.2.1 油脂体的制备 大豆油脂体的提取步骤参照崔春利等[13]的方法,并加以改进。取高油大豆和低油大豆各250 g,用蒸馏水浸泡12 h后将大豆放入组织粉碎机中研磨,以含0.4 mol/L蔗糖和0.5 mol/L NaCl的10 mmol/L Tris-HCl(pH=7.5)作为缓冲液,研磨后用三层纱布过滤。将滤液分装至离心管中进行离心,转速为8000 r/min,时间为30 min,离心后收集上层悬浮的油脂体,加入0.1%吐温-20的水溶液后分装至离心管中,并加入与吐温-20的水溶液等量的10 mmol/L Tris-HCl(pH=7.5)缓冲液,以8000 r/min的转速离心30 min。离心后收集上层悬浮的油脂体,加入10 mmol/L的Tris-HCl(pH=7.5)缓冲液后再次离心,重复最后一次离心步骤后收集上层悬浮的油脂体,即为所需的油脂体。

1.2.2 油脂体蛋黄酱的制作与配方 工艺流程:蛋黄打搅均匀→60 ℃水浴,消毒杀菌→冷却后按比例加入蛋黄和油脂体→加入白砂糖,大豆油,食醋打搅均匀→继续加入大豆油,依次循环三次→得到所需蛋黄酱。

在制作过程中,添加油脂体的蛋黄酱在加入大豆油时需要速度更加缓慢,因为大豆油加入过快易发生破乳现象,这种现象的发生是由于油脂体的乳化性要弱于蛋黄[14]。在保证蛋黄酱制作成功的前提下,并要筛选出感官评价较好的蛋黄酱,通过大量的实验过程筛选出来能成功制作蛋黄酱的配方比例,最终确定了7种成功制作出蛋黄酱的优化配方。本文用高油和低油大豆油脂体部分(油脂体和蛋黄的比例为8∶2和9∶1)或全部替代蛋黄制作蛋黄酱,经多次实验得出,乳化同样质量大豆油(50 g)时蛋黄和油脂体的具体用量为单纯的蛋黄需要4 g;单纯的油脂体需要15 g;比例为8∶2时需要油脂体5 g和蛋黄1.25 g;比例为9∶1时需要油脂体9.9 g和蛋黄1.1 g。具体蛋黄酱制作配方见表1。

表1 油脂体蛋黄酱的制作配方

1.2.3 蛋黄酱基本成分的测定 水分含量测定采用直接干燥法。脂肪含量测定参照GB/T 5009.6-2003中的索氏抽提法[15],抽提溶剂为无水乙醚。蛋白含量测定参照GB 5009.5-2010中的凯氏定氮法[16]。

胆固醇含量测定采用GB/T 5009.128-2003的方法[17]。利用索氏抽提法提取蛋黄酱中的油脂,吸取3～4滴,置于25 mL试管中,记取其质量。加入4 mL无水乙醇,0.5 mL500 g/L氢氧化钾溶液,在65 ℃环境下水浴皂化1 h,皂化时每隔一段时间振荡一次以使其皂化均匀。皂化后待试管冷却加入3 mL50 g/L氯化钠溶液,10 mL石油醚,在振荡器上振荡2 min,静止分层后取上层溶液2 mL置于10 mL试管中,在65 ℃水浴中用氮气除去有机物,加入4 mL冰乙酸,2 mL铁矾显色液,摇匀静止15 min后在570 nm波长下进行比色,将测得的吸光值与胆固醇标准曲线相对应。

计算公式如下:

式中:A-测得的吸光值在标准曲线上对应的胆固醇含量,μg;V1-石油醚总体积,mL;V2-取出的石油醚体积,mL;m-油脂质量,g;c-试样中油脂含量g/100 g;1000-转换系数,mg/μg。

1.2.4 脂肪酸含量的测定 参照Nash等[18]的方法。首先用索氏抽提法提取蛋黄酱中的脂肪,取20 mg置于酯化烧瓶中,加入2 mL 0.5 mol/L的甲醇钠溶液后进行冷凝,在40 ℃下利用水浴加热至油滴消失。室温下冷却20 min后加入2 mL的BF3-甲醇(1∶3 V/V)溶液进行甲酯化,在40 ℃下水浴加热20 min后加入3 mL的正己烷溶液进行振荡萃取,加入1 g无水硫酸钠后取上层液体过膜,注入气相色谱仪中,具体参数如下:色谱柱:SP-2560(100 m×0.25 mm×0.20 μm);进样口温度:240 ℃;柱温:140 ℃;FID检测器;恒流速模式:1 mL/min;进样量:1 μL;分流比:50∶1;载气:氦气(纯度大于99.99%)。

1.2.5 酸价的测定 贮藏时间对蛋黄酱酸价的影响采用经典恒温加速实验法[19],将制得的蛋黄酱储存在65 ℃温度下保存12 d,每2 d进行一次测定,每次抽样三管,重复三次。酸价的测定参照GB 5009.37-2003《食用植物油卫生标准分析方法》[20]。取0.5 g蛋黄酱样品装入锥形瓶中,加入13 mL中性混合溶剂(乙醚∶95%乙醇=1∶1,V/V),再加入酚酞指示剂(1%的酚酞乙醇溶液),用0.01 mol/L的氢氧化钾溶液进行滴定,滴定至溶液出现粉红色,并在30 s内不褪色,记录消耗氢氧化钾的体积。

计算公式如下:

式中:V-所用标准的氢氧化钾溶液体积,mL;c-所用标准的氢氧化钾溶液浓度,mol/L;56.1-氢氧化钾摩尔质量,g/mol;m-试样质量,g

1.2.6 过氧化值(Pv)的测定 贮藏时间对蛋黄酱酸价的影响采用经典恒温加速实验法[19],将制得的蛋黄酱储存在65 ℃温度保存12 d,每2 d进行一次测定,每次抽样三管,重复三次。过氧化值的测定参照Kapchie等[21]的方法。预先氧化的蛋黄酱(由AOCS 1998测得过氧化值),用来建立吸光度的标准曲线过氧化氢。标准曲线的线性回归方程为:y=13.5549x+0.1004,R2=0.9982。称取3 g蛋黄酱溶于47 g水中制成蛋黄酱悬浮液,取悬浮液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,混合均匀后继续添加溶液至刻度线,密封后剧烈摇匀10 s,加入60 μL的硫氰酸铵(30%)溶液混匀,接下来配制氯化亚铁溶液:0.5 g的硫酸亚铁溶解在50 mL的无氧水中,再溶解水合氯化钡0.4 g,加入2 mL 10 mol/L的HCl。在溶液中加入60 μL 3.5 g/L的氯化亚铁溶液。充分混匀后反应10 min,置于玻璃比色皿中,利用紫外分光光度计在515 nm波长下测定吸光值,同时做空白对照。吸光值A与过氧化值Pv之间的换算公式为:Pv=15.3367A-0.1004。

1.2.7 蛋黄酱感官评价 实验邀请了6名从事食品研究的专业人士,并将其组成产品感官评价评议小组。以无油脂体添加、部分蛋黄部分油脂体及全油脂体蛋黄酱作为实验对象进行感官评价,其中评价指标包括外观形态、色泽、口感及气味,感官评价标准见下表2。为了减少实验的误差,本次感官评价采用了双盲法,在对样品进行密码编号(本实验采用了随机三位数字)的同时,将样品进行随机化。在评分方面采用了九分制的评分方法,最差为1,最好为9。

表2 蛋黄酱的感官评价标准

1.3 统计分析

所有实验均平行三次,数据以“平均值±标准差”表示,采用SPSS Statistix 17.0软件进行数据分析,用LSD0.05进行平均数之间显著性差异分析,p<0.05表示差异显著,采用Sigmaplot 12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 大豆油脂体对蛋黄酱基本成分的影响

吴隆坤等[22]曾指出在蛋黄酱中,大豆油脂体的占比可高达80%甚至更高,大豆油脂体是否能够成功代替蛋黄掺入到蛋黄酱中主要取决于蛋黄的成分及其界面特征。Nikiforidis等[23]曾用油脂体制成的乳化剂全部代替蛋黄制作蛋黄酱。本文大豆油脂体蛋黄酱的基本成分见表3。

表3 不同配方蛋黄酱的组成成分

由表3可知,油脂体蛋黄酱蛋白质含量显著高于普通蛋黄酱(p<0.05),而水分、脂肪和胆固醇含量均显著低于普通蛋黄酱(p<0.05);相同比例下高油油脂体蛋黄酱的水分、蛋白质含量显著低于低油油脂体蛋黄酱(p<0.05),而胆固醇含量则显著高于低油大豆油脂体蛋黄酱(p<0.05)。全高油和全低油油脂体蛋黄酱蛋白质含量(5.867%±0.014%,6.156%±0.003%)均显著高于纯蛋黄蛋黄酱(0.650%±0.007%)(p<0.05),全高油和全低油油脂体蛋黄酱胆固醇含量(768.942%±0.892%,601.639%±2.330%)均显著低于纯蛋黄蛋黄酱(808.157%±0.603%)(p<0.05),且水分和脂肪含量显著低于纯蛋黄蛋黄酱(p<0.05)。

在基本成分上,蛋黄中的水分、脂肪和蛋白质含量分别为47.2%～51.8%、21.3%～22.8%、15.6%～15.8%[24];高油大豆油脂体中的水分、脂肪和蛋白质的含量分别为6.015%～6.115%、20.61%～21.09%和37.49%～37.61%;低油大豆油脂体中的水分、脂肪和蛋白质含量分别为7.00%～7.64%、18.04%～19.62%和39.10%～39.69%[25]。蛋黄中的水分、脂肪含量高于大豆油脂体,而蛋白质含量低于大豆油脂体,不同来源的油脂体蛋黄酱基本成分之间存在差异,这与大豆种子来源中的成分含量有关[26]。

2.2 大豆油脂体对蛋黄酱脂肪酸组成的影响

大豆油脂体对蛋黄酱脂肪酸组成的影响见表4,发现未添加油脂体蛋黄酱的大部分脂肪酸的含量与油脂体蛋黄酱之间无显著性差异(p>0.05),但棕榈油酸含量显著高于油脂体蛋黄酱(p<0.05),这是由于蛋黄中棕榈油酸含量(5.25%)要远高于油脂体(<1%)[24];蛋黄酱中含量最多脂肪酸是亚油酸,其次为油酸,实验结果与Kapchie等[27]报道结果相似,是由于蛋黄和油脂体中均富含这两种脂肪酸;油脂体蛋黄酱之间脂肪酸含量未发现明显的变化趋势。已经证明,亚油酸和油酸不仅具有预防心脑血管疾病作用,还可以降低人体血液中胆固醇的含量作用[28],由于普通蛋黄酱与大豆油脂体蛋黄酱在油酸与亚油酸含量上均无显著性差异(p>0.05),且大豆油脂体富含这两种脂肪酸,因此,大豆油脂体蛋黄酱具有重要的功能作用。

表4 不同配方蛋黄酱的脂肪酸含量(%)

2.3 大豆油脂体对蛋黄酱酸价的影响

酸价是衡量食品中游离羧酸基团数量的一个重要指标,而游离脂肪酸的多少又是评价食物是否腐败的标准。在食品的贮藏过程中,脂肪会在微生物、温度和酶等的影响下发生水解释放出一部分脂肪酸,从而使游离脂肪酸的含量增高,进一步导致食品的酸价升高[29]。酸败会给蛋黄酱会带来异味,并且对人体的健康有害,因此控制蛋黄酱在贮藏过程的酸败很有必要。

在60 ℃环境下,贮藏时间对不同配方蛋黄酱酸价的影响如图1所示,可以看出,所有蛋黄酱的酸价开始均呈增长趋势,在第6 d达到最大值,其后趋于平缓,蛋黄酱的酸价在贮藏期内较为稳定,从一定程度上表现出了蛋黄酱的相对稳定性;普通蛋黄酱的酸价始终高于油脂体蛋黄酱,这可能是由于普通蛋黄酱中水分含量更高,由于脂肪酶的作用部位是水油界面,水分含量高的蛋黄酱中脂肪酶的活性较高,从而使脂肪水解产生的游离脂肪酸增加,进一步导致蛋黄酱的酸败程度更为严重[30];不同比例蛋黄酱的酸价随着油脂体的含量增加而降低,在油脂体全部替代蛋黄的蛋黄酱中达到最小,这可能是由于和蛋黄相比油脂体的不饱和脂肪酸含量和水分含量都较少,使其在酸败方面有更好的稳定性[31];相同比例下油脂体蛋黄酱中高油油脂体蛋黄酱的酸价高于低油油脂体蛋黄酱,这可能是由于高油大豆油脂体中的不饱和脂肪酸含量高于低油油脂体。

图1 贮藏时间对不同成分蛋黄酱样品酸价的影响

2.4 大豆油脂体对蛋黄酱过氧化值(Pv)的影响

食品中的油脂长期放置后会发生氧化并产生醛、酮以及过氧化物等,而用来衡量油脂氧化程度的指标就是过氧化值[32]。油脂发生氧化后会对人体造成一定的影响,尤其是长时间食用过氧化值高的食物会诱发肝癌、胃癌和动脉粥硬化等病症[33]。蛋黄酱和其他富含脂肪的食品一样,很容易因脂肪中的不饱和脂肪酸发生自动氧化而受到破坏。

贮藏时间对不同配方蛋黄酱过氧化值的影响如图2所示。从图中可以看出,所有蛋黄酱在0～4 d内过氧化值基本稳定,在4～12 d内呈增长趋势,这可能是由于蛋黄酱的氧化过程需要经历一个初始阶段[34],而0～4 d为蛋黄酱氧化的初始阶段,之后进入氧化加速阶段;对照组和全油脂体蛋黄酱相比,其过氧化值高于油脂体蛋黄酱,普通蛋黄酱和油脂体蛋黄酱相比过氧化值更高,这可能是由于大豆油脂体比蛋黄中含有更多的蛋白质,这些蛋白质可以替代油脂体优先氧化[35],同时油脂体中还含有更多的如VE等天然抗氧化剂[36];不同比例下蛋黄酱的过氧化值随着油脂体含量的增加而降低,在油脂体全部替代蛋黄时达到最小值,这是由于油脂体具有更高的氧化稳定性,油脂体本身具有特殊的结构,其外层具有稳定的蛋白层可以在一定程度上阻碍其氧化[37];相同比例下高油油脂体蛋黄酱的过氧化值要高于低油油脂体蛋黄酱。

图2 贮藏时间对不同成分蛋黄酱样品过氧化值Pv的影响

2.5 大豆油脂体对蛋黄酱感官评价的影响

蛋黄酱感官评价结果见表5。从表中可以看出,在色泽方面,油脂体蛋黄酱和普通蛋黄酱之间存在显著差异(p<0.05),高油大豆油脂体不同比例之间无显著差异(p>0.05),低油大豆油脂体不同比例之间存在显著差异(p<0.05),这是由于蛋黄本身呈黄色,而大豆油脂体本身呈乳白色造成的。在外观形态方面,油脂体蛋黄酱和普通蛋黄酱之间无显著性差异(p>0.05)。在口感方面,油脂体蛋黄酱和普通蛋黄酱之间存在显著性差异(p<0.05),全油脂体蛋黄酱和部分油脂体蛋黄酱之间存在显著性差异(p<0.05),同比例下不同源油脂体蛋黄酱之间不存在显著性差异(p>0.05),这是由于白砂糖本身不易溶解在大豆油中,而蛋黄对白砂糖的溶解度要优于油脂体,因此普通蛋黄酱口感细腻,而油脂体蛋黄酱品尝起来有砂砾感,且这种感觉随油脂体含量的增长而更加明显[38]。在气味方面,油脂体蛋黄酱和普通蛋黄酱之间无显著性差异(p>0.05)。

表5 不同成分蛋黄酱的感官评定结果

3 结论

本文利用大豆油脂体部分或全部替代蛋黄作为乳化剂制作了油脂体蛋黄酱,比较分析了油脂体对蛋黄酱基本组成成分及贮藏稳定性的影响,并对蛋黄酱进行了感官评价。油脂体蛋黄酱蛋白质含量显著高于普通蛋黄酱(p<0.05),而水分、脂肪、胆固醇、棕榈油酸含量均显著低于普通蛋黄酱(p<0.05);相同比例下高油油脂体蛋黄酱的水分和蛋白质含量显著低于低油油脂体蛋黄酱(p<0.05),而胆固醇含量则显著高于低油大豆油脂体蛋黄酱(p<0.05);油脂体蛋黄酱与普通蛋黄酱相比具有更好的贮藏稳定性,相同比例下低油大豆油脂体蛋黄酱具有更好的贮藏稳定性;普通蛋黄酱和油脂体蛋黄酱在外观形态和气味上差异不显著(p>0.05),在色泽和口感上差异显著(p<0.05);除色泽外,相同比例下油脂体蛋黄酱在其他感官上无显著差异(p>0.05)。油脂体的加入降低了蛋黄酱的胆固醇含量并提高了贮藏稳定性,实现了大豆油脂体蛋黄酱的开发,为其以后的加工生产提供了理论依据。

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