脂肪替代物在蛋黄酱中的应用研究进展

马传国，曹昕琪

1.河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001 2.小麦和玉米深加工国家工程实验室，河南 郑州 450001

蛋黄酱是采用含蛋黄的配料，将食用植物油与含有酸性配料和(或)酸度调节剂的水相乳化，添加或不添加其他辅料、食品添加剂形成稳定的半固态酸性乳化调味酱[1]。蛋黄酱是西式食品中的常见用料，随着中西文化的交流，逐渐走上了国人的餐桌，常用于面包、蔬菜沙拉、炸鸡等食品中。

脂肪作为食物的重要成分，长期以来一直被认为是能量和饱腹感的主要来源。脂肪还为人体提供脂溶性维生素和必需脂肪酸等有益成分。然而由于生活方式的改变以及能量摄入和消耗之间缺乏平衡，肥胖在全球范围内呈上升趋势[2]。美国心脏协会建议将脂肪摄入量限制在总消耗热量的30%以下，饱和脂肪的摄入量减少到不超过10%[3]。考虑到过度摄入脂肪是导致肥胖的主要因素，低脂食品的生产激发了许多研究者的兴趣[4]。因为油通常是蛋黄酱中主要的成分，制造商现在也倾向于生产低脂蛋黄酱[5]。无论是从生产商还是消费者的角度而言，脂肪替代物都是较好的选择。

为了减少人们对日益增多的肥胖症的普遍担忧，食品行业正在通过开发低脂、减脂或脱脂产品来应对。蛋黄酱中脂肪替代物的使用会使其外观和质地发生变化，从而影响消费者的接受度。另外，添加其他成分在降低脂肪含量的同时，也会对蛋黄酱口感、质构特性甚至是稳定性产生影响[2]。

脂肪替代物不仅可以改善蛋黄酱的加工性能，还可以提高其营养价值。作者对蛋黄酱中各成分的作用、蛋白基脂肪替代物、碳水化合物基脂肪替代物、复合型脂肪替代物的作用原理及应用进行综述，为寻找合适的脂肪替代物降低蛋黄酱中的油脂含量、研发新产品提供理论基础和技术支撑。

1 蛋黄酱的成分及作用

蛋黄酱是一种水包油(O/W)乳状液，因其奶油般的口感和独特的风味而被广泛用作调味品。传统的蛋黄酱含有65%～80%的脂肪，有助于改善其质地、外观、风味和货架期[6-7]。蛋黄酱在20世纪初首次商业化生产，最近几年在亚洲国家流行起来[8]。蛋黄酱包括恒定的水相和分散的油相[2]。蛋黄酱用植物油、乳化剂(鸡蛋卵磷脂)、酸性成分(醋酸、柠檬酸)、调味品(糖、盐、芥末)、质构增强剂和抗氧化剂生产[9]。表1为蛋黄酱感官要求和理化指标。

1.1 油脂的作用

蛋黄酱是由油相与预混料(醋、蛋黄和芥末)慢慢混合而成[10]，同时混合水相和油相会产生油包水乳状液。蛋黄酱呈酸性且含油量较高，被认为是一种微生物稳定的食品，可以在室温下储存，尽管不饱和脂肪酸的氧化会影响其品质。油脂作为蛋黄酱的主要成分之一，对改善产品的流变特性和感官特性有积极的作用，还有助于改善产品的风味、质地、外观和保质期[11]。另外，蛋黄酱最重要的特征之一——口感，很大程度上由脂肪决定。一般来说，脂类产品中脂肪的口感是一种复杂的流变现象，涉及食品的流动性和黏度特性[12]。

1.2 盐和醋的作用

盐的加入可以提高蛋黄酱的稳定性，主要有以下作用[13]：第一，盐有助于分散蛋黄颗粒，使更多表面活性物质可用；第二，盐可以中和蛋白质电荷，使蛋白质可以更容易被吸附到油滴表面；第三，电荷中和后，相邻油滴间的相互作用增强；第四，盐改变了界面层水分子的排列从而使非极性氨基酸间的疏水相互作用改变。

醋最重要的作用是调节pH值。蛋黄酱的pH值对乳液结构有重要的影响。当pH值达到蛋黄蛋白的等电点时，蛋白的表面电荷就会减少，蛋黄酱的稳定性和黏弹性达到最高点。如果蛋白质具有较高的电荷，那么蛋白质就不会发生絮凝[5]。Aleman等[14]研究表明，含有负电荷的液滴倾向于吸附带正电荷的金属离子，这有利于脂质抗氧化性能。此外，低pH值(pH 4)会破坏磷酸盐和铁之间的离子桥。铁离子在中性和低pH值下分别是不溶和可溶的。Jacobsen等[15]研究指出降低pH值可能增加蛋黄酱中铁离子的溶解，从而促进氧化。

1.3 蛋黄的作用

在蛋黄酱配方中，蛋黄是维持稳定性最重要的部分[16]。蛋黄对形成蛋黄酱乳液和防止絮凝起重要作用。此外，蛋黄的高乳化能力与磷脂、脂蛋白(LDL和HDL)以及非结合蛋白(卵黄蛋白和卵黄高磷蛋白)有关，这些成分可以吸附在油水界面从而稳定蛋黄酱乳液[17]。

虽然蛋黄具有出色的乳化性能，但也受一些因素的限制，例如沙门氏菌污染、价格高以及胆固醇含量高[18]。因此，科学家们研究了用蛋白取代蛋黄。Sun等[6]研究利用动物蛋白如酪蛋白、乳清蛋白和肉蛋白开发新的蛋黄酱。Diftis等[19]使用植物蛋白(如羽扇豆蛋白、大豆蛋白和豌豆蛋白)代替蛋黄来稳定水包油乳液。替代物的使用对蛋黄酱的部分感官特性产生了负面的影响，如涂抹性、硬度、色泽等[20]。此外，由于pH值增加，蛋黄酱的储藏期缩短[21]。

2 脂肪替代物在蛋黄酱中的应用

脂肪替代物是指一类加到低脂或无脂的食品中，使它们具有与同类全脂食品相同或相近的感官效果的物质[22]。它们不能完全替代食物中的脂肪，但提供了与脂肪以及大量膳食多糖和蛋白质相似的口感和质地[6]。替代脂肪的物质应主要具有以下属性：无腹泻作用、毒理学安全、口感与脂肪类似以及与脂肪价格相当。

在不降低口感的情况下替代部分脂肪是生产低脂食品的关键因素[23]。由于脂肪的减少，蛋黄酱的感官和理化性质受到显著影响。从物理角度来看，减少分散相和增加水分含量是产生低脂肪乳液所必需的[24]。但降低蛋黄酱中油的比例会降低油滴的密度，削弱油滴和乳液之间的稳定性和相互作用，导致乳液的稠度和黏度降低[25]。从目前的研究进展来看，利用脂肪替代物生产低脂蛋黄酱，脂肪替代率一般在50%左右，有的蛋黄酱通过制备双重乳液使脂肪替代率达到了95%左右。

2.1 蛋白基脂肪替代物

蛋白基脂肪替代物是以天然蛋白为原料，经变性处理(pH值、盐、金属等)后，使疏水基团暴露在分子表面，表现出与油脂类似的疏水特性。同时微粒化蛋白质发生水合作用，形成直径小于10 μm的蛋白质颗粒，从而很好地模拟脂肪润滑、细腻的口感[26](图1)。以蛋白质为基础的脂肪替代物对低脂食品有积极的影响，其在风味相互作用和脂肪替代量方面比以碳水化合物为基础的脂肪替代品有以下优点[27]：提高了品质、营养价值和功能特性，降低了低脂食品的胆固醇、脂肪含量和能量密度。

动物蛋白来源于肉类、蛋类、奶类等，营养价值高，味道好。它们比植物蛋白具有更高的消化率和生物学价值[28]。常见的有牛奶蛋白、酪蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白、胶原蛋白等。乳清蛋白因其在不同的温度和酸碱度环境下具有能够凝结凝胶的能力而被广泛应用。微粒化乳清蛋白(MWP)能够覆盖味蕾并包覆脂肪，这种包覆方式有助于香料逐渐到达受体，并有助于掩盖低脂产品中的一些涩味和苦味[25]。Sun等[6]使用MWP替代脂肪，虽然形成的凝胶结构较弱，但20%脂肪替代率的样品表现出较高的储藏稳定性，40%脂肪替代率的样品不仅有与全脂蛋黄酱相似的色泽、气味、质构特性和味道，而且热量降低了35.4%。Wang等[29]将咸蛋清脱盐处理后制备微米级蛋清凝胶作为脂肪替代品，脂肪替代率在30%时，低脂蛋黄酱具有高储藏稳定性。

植物蛋白一般来源于谷类、豆类、蔬菜和水果等。植物蛋白与动物蛋白相比，含有较少的蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸，但却提供了世界人均蛋白质65%的供应量，而且植物蛋白中相对较多的非必需氨基酸可能降低慢性疾病带来的风险[30]。常见的植物蛋白有大豆蛋白、玉米醇溶蛋白、小麦面筋蛋白、豌豆蛋白等。Liu 等[10]采用乳化蒸发-低温固化法处理小麦面筋蛋白制备脂肪替代品，发现含1.0%小麦面筋蛋白与对照蛋黄酱相比，有非常相似的液滴分布，相似的感官特性和摩擦学性能，并且具有很好的热稳定性。Miguel等[31]利用电喷雾技术将鱼油用玉米醇溶蛋白包覆起来生产低脂蛋黄酱，减少了储藏期间的脂质氧化并延长了omega-3多不饱和脂肪酸产品的保质期。

2.2 碳水化合物基脂肪替代物

碳水化合物基脂肪替代物包括淀粉类、胶体类、纤维素类等。碳水化合物基脂肪替代物能量低、无毒副作用、来源广泛。其中复合碳水化合物能够与水结合形成糊状物，通过提供类似于某些食物系统中脂肪的流动性和润滑性，可以模拟产品中脂肪的质地和黏度[32-33]。表2总结了碳水化合物基脂肪替代物在蛋黄酱中的作用。

表2 碳水化合物基脂肪替代物在蛋黄酱中的作用

2.2.1 淀粉基

淀粉来源广泛，产量大，基于淀粉的脂肪替代物安全性能高，模拟效果好。因此，淀粉基脂肪替代品是目前最大的脂肪替代品类型。这类脂肪替代品通过糊精化、酶水解、交联等方法进行改性，最终可形成双螺旋缠结的凝胶。凝胶具有三维网络结构，能够保留一定量的水分，从而提供一定程度的流动性，使其感官与脂肪非常相似[34](图2)。淀粉基脂肪替代物的原料主要有马铃薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉等，这些原料价格相对便宜，制备的产品性能好[35]。Mun等[11]利用4-α-糖基转移酶改性大米淀粉，5.6%改性大米淀粉和0.1%的黄原胶生产的低脂蛋黄酱具有与全脂蛋黄酱相似的流变特性和外观。Park等[36]使用改性竹芋淀粉替代30%和50%的脂肪，结果表明该蛋黄酱相较于全脂蛋黄酱具有更高的稳定性和黏弹性。姜雯翔等[37]使用α-淀粉酶酶解大米淀粉替代脂肪时发现当葡萄糖值(DE值)为1.5的大米糊精替代蛋黄酱中30%的脂肪时，蛋黄酱的流变学特性和感官品质与全脂蛋黄酱最为接近。申瑞玲等[38]使用燕麦糊精替代蛋黄酱脂肪发现，燕麦糊精的DE值能够提高蛋黄酱的黏度，并且避免由于脂肪的减少而造成的组织状态的破坏，使蛋黄酱更加均匀、细腻、爽滑，当脂肪替代比为27.9%时最佳。刘婧婷[39]使用大米淀粉基替代脂肪，发现当脂肪替代量为20%时，低脂蛋黄酱的黏性、涂抹性有所增强，色泽、风味与全脂蛋黄酱相近。郝新蕾等[40]利用马铃薯淀粉作为脂肪替代品发现DE值为5.1的样品具有较好的稳定性。Bajaj等[41]使用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对小麦淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉等进行改性制备低脂蛋黄酱，发现OSA改性淀粉增强了蛋黄酱的乳化特性，而且具有较高的储存模量。董吉林等[42]以小麦糊精作为脂肪替代物，脂肪替代率为27.7%时的低脂蛋黄酱相较于全脂蛋黄酱具有良好的质构特性和可接受性。

2.2.2 胶体基

胶体基脂肪替代物具有良好的胶凝性质而被广泛应用于食品领域，主要以果胶、卡拉胶、黄原胶和瓜尔豆胶等为主。发生强烈水合作用的结合水跟随胶体大分子运动，邻近水、多层水的运动速度受到影响，游离水和截留水仍可以自由运动，使得体系黏度提高，从而模拟出脂肪的口感和特性[43]。果胶具有抑制脂质消化、增加稳定性和减少油滴形成的潜力。刘贺等[44]利用果胶制备低脂蛋黄酱，脂肪替代量为60%的产品触变能与全脂蛋黄酱相似，但凝胶强度较弱。刘贺等[45]以明胶和阿拉伯胶为原料制备低脂蛋黄酱，结果表明脂肪替代量在60%时产品感官性质无明显变化，添加0.04%黄原胶、0.05%卡拉胶的低脂蛋黄酱的质构与全脂蛋黄酱相当。Li等[46]使用魔芋凝胶制备低脂蛋黄酱，魔芋凝胶替代率不超过30%时蛋黄酱是可接受的，而且产品在一定储藏期内具有良好的稳定性。在低脂蛋黄酱中，黏度因添加剂的加入而增加，Karas等[47]使用亲水胶体，通过减少聚结而增加乳液的密度和稳定性。海藻酸钠溶于热水和冷水形成黏稠状胶体溶液，是一种水合能力非常强的亲水性凝胶剂。郭绰等[48]使用海藻酸钠替代脂肪，利用海藻酸钠与蛋黄蛋白质之间的静电聚集作用增加乳液的稳定性。杨述[49]使用褐藻胶制备低脂蛋黄酱，添加2.0%的褐藻胶蛋黄酱与全脂蛋黄酱具有相似的触变性，表观黏度相差不大，呈现出比全脂蛋黄酱更高的稳定性和相似的感官特性。Worrasinchai等[7]利用啤酒废酵母制备β-葡聚糖作为脂肪替代物，发现50%和75%脂肪替代率的蛋黄酱表现出与全脂蛋黄酱相似的硬度和黏度，且β-葡聚糖还起到了稳定剂的作用，提高了样品的储藏稳定性。Johary等[50]使用罗勒籽胶(BSG)、芦荟胶(TG)和芝麻油(SSO)作为脂肪替代物，研究表明添加2.5%BSG与2.5%TG混合物的蛋黄酱表现出与对照蛋黄酱相似的质地，SSO的加入不仅可以防止酸败，还可以增强产品的抗氧化作用。

2.2.3 纤维素基

纤维素是以β-葡萄糖为单位组成的长链化合物，在化学结构上与淀粉相似，基本不能被人体消化吸收。纤维素经过物理或化学方法处理成为纤维素粒子，然后通过物理键能作用与水形成三维结构弱凝胶，模拟脂肪的口感和特性(图3)。食用纤维素能增加饱腹感，减少食物摄入量，从而有利于控制体重。Alimi等[51]研究了不同浓度和组成比的3种菊粉(短链、中链和长链菊粉)，其中高浓度的长链菊粉制备的蛋黄酱稳定性强且增强了乳液的弹性，当长链菊粉增加(≥5%)时，乳液的弹性性能得到改善，表现出较高的抗形变能力，微观呈现出致密的网络结构。Drozowska等[52]以亚麻籽粕提取物作为脂肪替代品，结果表明亚麻籽粉末增加了蛋黄酱的稳定性并且改善了乳化能力。Khushbu等[53]使用2%的葱粉作为脂肪替代物，所制备的低脂蛋黄酱相比于全脂蛋黄酱具有更好的质构和流变特性，显著改善了口感。Heggset等[54]将纤维素纳米纤维(CNFS)作为增稠剂制备低淀粉、低脂蛋黄酱和低油全脂蛋黄酱，研究表明添加0.75%的CNFS补偿淀粉含量(降至50%)，可得比对照组稳定性好、质构相似的蛋黄酱，0.42%的CNFS可以恢复脂肪减少引起的黏度和模量的下降。Evanuarini等[55]以西瓜皮粉作为脂肪替代物，结果表明添加6%的西瓜粉生产出来的低脂蛋黄酱品质较好。翟晓利[56]利用自组装麦麸纳米纤维素制备低脂蛋黄酱，37.5%自组装麦麸纳米纤维素样品的流变学特性和质构属性与全脂蛋黄酱最为接近，储藏期间色泽变化较小。

2.3 复合型脂肪替代物

复合型脂肪替代物通常由来源于不同基质的物质混合(淀粉、蛋白质、胶体等)制备而成，复合基质之间存在一定的协同作用，能够更好地模拟脂肪。Su等[57]以黄原胶、瓜尔豆胶和柑橘纤维为原料制备低脂蛋黄酱，50%脂肪替代率的蛋黄酱流变特性和感官特性与对照蛋黄酱无差异。刘燕等[58]通过接枝反应将脱脂豆粕和水解玉米淀粉复合制备脂肪替代物，成功替代约70%的脂肪。常翠华[59]利用蛋清蛋白微凝胶颗粒和果胶制备低脂蛋黄酱，当果胶与蛋清蛋白微凝胶颗粒为2∶4时，样品具有最高的黏度和硬度，此时二者在阻碍乳液流动上发挥协同作用。Yang等[60]将蛋黄蛋白和海藻酸盐通过静电络合作用制备脂肪替代物，pH值为5.8时所得的乳状凝胶具有显著的黏弹性、触变性和可塑性，可与含油量为75%的全脂蛋黄酱产品相媲美。Puligundla等[61]利用大米淀粉和羟丙基化胶体制备脂肪替代物，可以替代高达20%的总脂肪，与全脂对照相比，大米淀粉替代蛋黄酱具有更好的感官特性和冻融稳定性。

3 展望

20世纪中期开始，研究人员对脂肪替代物开展了各种研究，不同原料、不同处理技术开发出不同基体的脂肪替代物被用来替代蛋黄酱中的油脂。脂肪替代物在替代较高含量脂肪的同时，面临最大的挑战是模拟全脂蛋黄酱的口感和质地。国内外有不少关于脂肪替代物的研究，但大多数产品在感官特性上与全脂蛋黄酱仍有一定差距。另外，消费者越来越注重食品安全问题，要求也越来越高，应尽量采用天然的脂肪替代物满足消费者对于食品安全的要求。