親水性膠體（hydrocolloids)通常是指能溶解 于水，并在一定條件下充分水化形成黏稠、滑膩 的溶液或膠體的大分子物質(zhì)，俗稱“膠”[1]。它 在自然界中廣泛存在，化學(xué)蛋清組成大都是天然多 糖、蛋白質(zhì)及衍生物[2],如多糖類物質(zhì)瓜爾膠、 黃原膠、海藻酸鈉、瓊脂、卡拉膠、果膠以及蛋白質(zhì)類物質(zhì)明膠等都屬于親水性膠體。親水性膠 體在食品中的添加量較少，一般為千分之幾，但 卻能有效、經(jīng)濟(jì)地改善食品體系的質(zhì)構(gòu)。目前， 親水性膠體作為食品添加劑應(yīng)用非常廣泛，主要 作為膠凝劑、穩(wěn)定劑、增稠劑等[3]。蛋清具有良 好的凝膠性、保水性、起泡性等功能性質(zhì)，是食 品中理想的蛋白質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于肉制品、魚糜 制品、面制品等食品加工中[4]。

 

由于不同親水性膠體的結(jié)構(gòu)和凝膠特性不 同，因此對(duì)蛋清凝膠特性的影響也較為復(fù)雜[5]。 王寧等[6]和Esra等[7]只是研究了親水膠體對(duì)蛋清 蛋白質(zhì)起泡、乳化等功能性質(zhì)的影響，徐保立等 初步研究了魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠對(duì)蛋清凝 膠強(qiáng)度的影響[8]。到目前為止，親水膠體對(duì)蛋清 凝膠特性的影響還未見系統(tǒng)報(bào)道，因此本文比較 系統(tǒng)地研究了食品工業(yè)中多種常見的親水膠體對(duì) 蛋清凝膠特性的影響，為科學(xué)利用蛋清和開發(fā)高 附加值產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

 

1材料與方法 1.1材料鮮鴨蛋：市售；所有親水性膠體均為食 品級(jí)。

 

1.2主要儀器設(shè)備TA. XT. Plus 物性測(cè)試儀：Stable Micro Sys?tems (UK); AR1140 電子天平：梅特勒-托利多 儀器(上海）有限公司；HH-S4數(shù)顯恒溫水浴鍋 及78HW-1型恒溫磁力攪拌器：金壇市醫(yī)療儀 器廠。

 

1.3方法1.3.1蛋清的分離[8]將鮮鴨蛋的蛋清手工分離，用磁力攪拌器攪 拌至分散均勻，靜置2h后棄除底層臍帶等雜質(zhì)， 置于4弋冰箱待用。

 

1.3.2凝膠的制備凝膠制備方法參考Houska等[9]的方法并略 作修改。將分離得到的蛋清與不同濃度的膠體溶 液8:2 (v/v)用磁力攪拌器混合均勻，具體配 制方法見表1。將配好的25mL蛋清溶膠置于 lOOmL燒杯中，保鮮膜封口，95t；水浴加熱 20min，冰水浴lh，置于4T冰箱過夜后取出備用C表1不同種類和添加置的親水 膠體和蛋清溶液配制表Table 1 Different kind and addition of hydrocolloids in egg white solution preparation質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)1 %膠體溶液 (mL)蒸餾水(mL)鮮蛋清(mL)

 

005200.0414200. 0823200. 123220a 1641200.2050201.3.3凝膠硬度、黏性及回復(fù)性的測(cè)定用TA. XT. Plus物性測(cè)試儀進(jìn)行硬度、黏性 及回復(fù)性的測(cè)定，參考Chin等[1°]的方法并略作 修改。測(cè)定前將鴨蛋蛋清凝膠在室溫（22 ±2)^ 放置30min,然后將待測(cè)樣品連同燒杯置于平臺(tái) 上固定好，參數(shù)如下：探頭型號(hào)選擇P/0. 5,測(cè) 前速度、測(cè)試速度和測(cè)后速度均為lmm/s，下壓 距離為5mm,觸發(fā)力為5g。得蛋清凝膠質(zhì)構(gòu)測(cè)試 曲線如圖1所示。凝膠硬度為正峰最大值，黏性 為負(fù)峰面積3,回復(fù)性為面積2與面積1的比值。 每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為5次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的 平均值。

 

結(jié)果與分析2.1親水膠體對(duì)蛋清凝膠硬度的影響由表2可以看出，與對(duì)照樣品（不添加親水 膠體的樣品）相比，絕大多數(shù)親水膠體的種類和添加量都會(huì)使得蛋清凝膠硬度下降；而添加 0. 04%的卡拉膠和0_ 04%、0? 08%明膠可使蛋清 凝膠硬度上升，上升幅度分別為4. 51%、4.27% 和1.59%。隨著不同親水膠體濃度的增加，蛋清 凝膠硬度均呈下降趨勢(shì)，只是下降趨勢(shì)強(qiáng)弱不 同。添加卡拉膠、魔芋膠、瓜爾膠、明膠對(duì)蛋清 凝膠的硬度影響較小，當(dāng)膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大 值0.20%時(shí)，凝膠硬度分別為755g、700g、707g 和700g，均在700g以上，下降幅度不超過 14. 63% ;而果膠的添加對(duì)蛋清凝膠的硬度影響次 之，為609g，降低了 25.73%;添加黃原膠、 CMC-Na和海藻酸鈉對(duì)蛋清凝膠的硬度影響較 大，當(dāng)膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值0.20%時(shí)，凝膠 硬度分別為494g、446g和339g,與對(duì)照相比，分 別降低了 39. 76%、45. 61%和58. 66%。上述結(jié) 果與親水膠體對(duì)魚糜蛋白或雞蛋蛋白凝膠特性影 響的結(jié)果不完全相同[8’12]。

 

表2親水膠體的種類和添加量對(duì)蛋清凝膠硬度的影響（g)

 

Table 2 Effect of the kind and addition of hydrocolloids on the hardness of egg white gel (g)

 

質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％)親水膠體種類卡拉膠魔芋膠黃原膠瓜爾膠CMC - Na海藻酸鈉果膠明膠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親水膠體對(duì)蛋清凝膠黏性的影響?zhàn)ば员硎镜氖翘筋^與樣品接觸時(shí)用以克服兩 者表面間吸引力所必需的總功。由表3可知，與 對(duì)照樣品相比，大多數(shù)親水膠體的添加會(huì)使得蛋 清凝膠的黏性上升，這與多糖溶液和蛋白質(zhì)溶液 都有一定的黏度有關(guān)；而較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CMC - Na、海藻酸鈉和果膠的添加使得蛋清凝膠黏性下 降，當(dāng)膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值0.20%時(shí)，凝膠 的黏性分別為38g ? s、42g . S和33g ? s，與對(duì)照 相比，分別降低了 50. 00%、44.74% 和 56_ 58%。 隨著不同親水膠體濃度的增加，蛋清凝膠的黏性 表現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)?？ɡz、黃原膠和瓜爾 膠的添加使得蛋清凝膠的黏性隨著膠體濃度的增 加先增大后減小，在膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 0.12%、0.16%和0. 16%時(shí)達(dá)到最大值，為130g .s、170g . s和132g . s,與對(duì)照相比，分別提 高了 71. 05%、123. 68% 和 73. 68%。魔芋膠的添 加使得蛋清凝膠的黏性隨著膠體濃度的增加而增 大，在膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇。 20%時(shí)黏性為148g ? s， 與對(duì)照相比提高了 94. 74%。CMC - Na和果膠的 添加使得蛋清凝膠的黏性隨著膠體濃度的增加而 減小，在膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%時(shí)黏性分別為140g ? s和133g ? s。明膠的添加使得凝膠的黏性 先減小后增加，在膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇。 12%時(shí)與對(duì) 照持平。而海藻酸鈉的添加基本使得蛋清凝膠的 黏性減小，由表2可知，它對(duì)蛋清凝膠的硬度的 降低也是最為明顯，這可能與海藻酸鈉形成凝膠 需要Ca2+的參與有關(guān)[13]。

 

表3親水膠體的種類和添加量對(duì)蛋清凝膠黏性的彩響（g*s)

 

Table 3 Effect of the kind and addition of hydrocolloids on the adhesiveness of egg white gel (g * s)

 

親水膠體種類質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％)

 

卡拉膠魔芋膠黃原膠瓜爾膠CMC-Na海藻酸鈉杲膠明膠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親水膠體對(duì)蛋清凝膠回復(fù)性的影響回復(fù)性表示的是樣品在壓縮過程中回彈的能 力，是壓縮循環(huán)過程中返回時(shí)樣品所釋放的彈性 能與壓縮時(shí)探頭的耗能之比。該值度量出變形樣 品在與導(dǎo)致變形同樣的速度、壓力條件下回復(fù)的 程度。由表4可知，大多數(shù)親水膠體的種類和添 加量使得蛋清凝膠的回復(fù)性降低，但是0.04%的 卡拉膠、0.04%的魔芋膠、0.04%的瓜爾膠、0.20% 的 CMC - Na、0. 12% ?0. 20% 的海藻酸 鈉、0? 04%?0? 12%的果膠和0? 04%?0. 20%的 明膠的添加均使得蛋清凝膠回復(fù)性提高。隨著卡 拉膠、魔芋膠、黃原膠、瓜爾膠和果膠濃度的增 加，蛋清凝膠的回復(fù)性逐漸減小；而隨著CMC- Na的濃度增加，凝膠的回復(fù)性增加。海藻酸鈉和 明膠在其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為〇? 16%和0.08%時(shí)，蛋 清凝膠的回復(fù)性達(dá)到最大，為0.40和0.43,與 對(duì)照相比，分別提高了 17. 65%和26. 47%。黃原 膠的添加對(duì)凝膠的回復(fù)性有反作用，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為0.20%時(shí)，蛋清凝膠的回復(fù)性達(dá)到最小值0.21，與對(duì)照相比降低了 38.24%。這可能是因 為：黃原膠溶解后很黏稠，影響了和蛋清的相互 混合，導(dǎo)致蛋清溶膠添加黃原膠后凝膠的硬度減 小/表2),黏性增加（表3)，黏性數(shù)值明顯高 于其他樣品。當(dāng)黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%時(shí)，黏 性達(dá)到所有樣品的最大值170g ? s，與對(duì)照相比 提高了 123. 68%。故黏性的增加有可能導(dǎo)致了蛋清凝膠回復(fù)性的降低。

 

2.4親水膠體對(duì)蛋清凝膠持水性的影響由圖2可知，與對(duì)照相比，添加不同量的卡 拉膠、魔芋膠、瓜爾膠和明膠對(duì)蛋清凝膠的持水 性無(wú)顯著影響；添加果膠、黃原膠、CMC-Na和 海藻酸鈉能顯著降低蛋清凝膠的持水性，隨著親 水膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，持水性下降趨勢(shì)更為明 顯。在相同的添加量時(shí)，海藻酸鈉降低蛋清凝膠 持水性的能力最強(qiáng)，其次是CMC-Na、黃原膠和 果膠。當(dāng)親水膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.20%時(shí)，海藻 酸鈉、CMC-Na、黃原膠和果膠的添加使得蛋清 凝膠的持水性分別降低了 20.44%、17.34%、 7_ 17%和5. 36%。親水膠體的種類和添加量對(duì)蛋 清凝膠持水性的影響趨勢(shì)與其對(duì)凝膠硬度的影響 趨勢(shì)是一致的（表2)。添加卡拉膠、魔芋膠、瓜 爾膠、明膠對(duì)蛋清凝膠的硬度影響較小，均在 700g以上，持水性也無(wú)顯著影響；而海藻酸鈉、 CMC-Na、黃原膠和果膠的添加對(duì)蛋清凝膠硬度 和持水性的影響依次降低，這說明較好的三維網(wǎng) 狀凝膠結(jié)構(gòu)的形成有利于凝膠樣品保持水分[13]。