食品添加劑對雞蛋清凝膠強度的影響

徐保立，李 斌，范勁松，夏 瑩，馬美湖

(華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070)

食品添加劑對雞蛋清凝膠強度的影響

徐保立，李 斌*，范勁松，夏 瑩，馬美湖

(華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070)

通過質構分析研究了部分食品添加劑對蛋清凝膠強度的影響，結果表明，雞蛋清凝膠強度分別隨NaCl、CaCl2、MgCl2、海藻酸鈉和黃原膠濃度的增大，先增大后減小;乙醇含量在6%以下和魔芋膠濃度為0.2%以下時，蛋清凝膠強度隨其濃度的增大而增強;0.25‰以下的EDTA和0.5‰以下的NaNO3與NaNO2對蛋清凝膠強度無明顯影響;磷酸鹽隨種類的不同對蛋清凝膠強度的影響而不同。

蛋清，食品添加劑，乙醇，凝膠強度

Abstract:Studies were conducted to evaluate the effect of food additives on gel strength of hen egg white.The results showed that the gel strength of egg white firstly increased with the increasing concentration of NaCl，CaCl2，MgCl2，Sodium algimate and Xanthan gum，then decreased.When the concentration of ethanol and Konjac flour was less than 6%and 0.2%respectively，the gel strength enhanced.The effect of EDTA(＜0.25‰)，NaNO3(＜0.5‰)and NaNO2(＜0.5‰)on the gel strength of egg white was not significant.Various kinds of phosphate had different effect on gel strength of egg white.

Key words:egg white;food additives;ethanol;gel strength

雞蛋清的氨基酸組成接近于人體的氨基酸組成，是食品中理想的蛋白質，又具有良好的凝膠性、起泡性、保水性等功能性質，被廣泛應用于肉制品、魚糜制品、面制品等食品加工業中［1］。為改善食品品質和色、香、味以及為防腐和加工工藝的需要，食品添加劑廣泛應用于食品加工業中，因此各種食品添加劑對蛋清凝膠性質、構象轉變的研究是科學利用蛋清及開發高附加值產品的前提和關鍵科學問題。然而目前為止，食品添加劑對雞蛋清凝膠強度影響的較為系統研究仍少見報道，故本文比較系統研究了食品工業中幾種常見的食品添加劑對雞蛋清凝膠強度的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮雞蛋 購于中百超市華中農業大學分店;魔芋膠、海藻酸鈉、黃原膠 均為食品級;蔗糖、葡萄糖、無水氯化鈣、MgCl2·6H2O、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、乙醇、EDTA、NaCl、NaNO3、NaNO2均為分析純。

高速分散機 江陰精細化工機械廠;物性測試儀 XT.Plus;數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蛋清的分離 將鮮雞蛋的蛋清手工分離，用高速分散機35r/s攪拌20min，靜置1h后棄除底層臍帶等雜質，置于4℃冰箱中待用。

1.2.2 凝膠的制備［2］將分離得到的蛋清與蒸餾水8∶2(V/V)混合均勻，按 GB 2760－2007食品添加劑使用衛生標準加入所需量食品添加劑和配料后取35mL于50mL燒杯中，保鮮膜封口，90℃水浴加熱30min，冰水浴40min，放入4℃冰箱中14h后取出備用。

1.2.3 凝膠強度的測定［3］利用物性測試儀的P0.5探頭，分別測定雞蛋清的凝膠強度(用測定所得硬度表示，平行樣n=6)。測定條件如下:

測前速度:5mm/sec;測試速度:2mm/sec;測后速度:5mm/sec;壓縮比:50%;觸發力:5g。

2 結果與分析

2.1 乙醇對蛋清凝膠強度的影響

由于60%(V/V)以上乙醇加入蛋清中后會使蛋白析出，故將 0、0.8、1.6、3.2、4.8、6.4、8mL 的 50%(V/V)乙醇溶液加入32mL未稀釋蛋清，再分別加入8、7.2、6.4、4.8、3.2、1.6、0mL 蒸餾水混合均勻，即得到乙醇濃度分別為0、1%、2%、4%、6%、8%、10%蛋清溶液，取35mL制備凝膠、測定凝膠強度。

結果如圖1所示，在乙醇濃度＜6%時，蛋清凝膠強度隨乙醇濃度的增加而升高;乙醇濃度為6%時凝膠強度最大，提高43.7%;8%時凝膠孔隙較多，故凝膠強度降低;10%時孔隙大而多，冰水浴后凝膠塌陷。乙醇和水相互作用而改變介質的介電常數，從而改變了穩定蛋白質結構的靜電力，從而改變蛋清的凝膠性質。

圖1 乙醇對蛋清凝膠強度的影響

2.2 魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠對蛋清凝膠強度的影響

多糖通常作為增稠劑、膠凝劑、成膜劑等，能有效改善食品的品質和性能，其對蛋清凝膠強度的影響較為復雜［6－7］，按表1分別配制不同濃度的魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠的蛋清溶液，制備凝膠。由圖2可知，0.2%以下的魔芋膠隨濃度的升高使凝膠強度逐步提高，濃度為0.2%時，凝膠強度提高30.9%;海藻酸鈉和黃原膠濃度分別為0.04%和0.08%時，凝膠強度分別提高10.4%和10.3%，濃度為0.2%時，凝膠強度分別下降3.9%和50.9%。

表1 不同濃度的魔芋膠、海藻酸鈉和黃原膠的蛋清溶液配制表

2.3 NaCl對蛋清凝膠強度的影響

分別稱取一定質量的NaCl溶解于如1.2.2混合均勻后的蛋清，配制成NaCl濃度分別為0、0.0125、0.025、0.05、0.075、0.1、0.15、0.2、0.3mol/L 的溶液，按1.2.2所示制作凝膠。下文2.4～2.8中凝膠均按此方法制備。由圖3可以看出，在NaCl的添加量小于0.05mol/L時蛋清的凝膠強度隨NaCl添加量的增加而增大;在0.05mol/L時達到最大值，比未添加NaCl的蛋清增強60.1%;NaCl的添加量大于0.05mol/L時，隨添加量的增加而逐步降低。鹽以兩種不同的方式影響蛋白質的穩定性:低濃度時，鹽離子與蛋白質發生非特異性的靜電相互作用，穩定了蛋白質的結構;高濃度時，鹽對蛋白質的穩定性不利，Cl－的影響甚于Na+［4］。低濃度的NaCl可以使蛋白質在形成凝膠之前充分展開，使凝膠強度增大。

圖2 多糖對蛋清凝膠強度的影響

圖3 NaCl濃度對蛋清凝膠強度的影響

2.4 蔗糖和葡萄糖對蛋清凝膠強度的影響

對比分析蔗糖和葡萄糖對蛋清凝膠強度的影響情況如圖4所示。2%以上的蔗糖和葡萄糖均使蛋清的凝膠強度降低，且加入相同比例蔗糖的蛋清凝膠強度比加入葡萄糖的降低較小，濃度為10%的蔗糖和葡萄糖分別使凝膠強度降低33.3%和23.2%，2%蔗糖對蛋清凝膠強度的影響不明顯。凝膠色澤隨葡萄糖的加入量而加深，可能是由于葡萄糖為還原糖，而蛋清中蛋白質含量較高，發生maillard反應產生褐變造成。由于蔗糖為非還原糖，故其加入量對凝膠色澤的影響不大［5］。

圖4 蔗糖和葡萄糖對蛋清凝膠強度的影響

2.5 CaCl2和MgCl2對蛋清凝膠強度的影響

在食品工業中，CaCl2和MgCl2作為穩定劑和凝固劑廣泛應用，由圖5和圖6可看出，當 CaCl2和MgCl2的濃度依次小于0.006mol/L和0.005mol/L時，其凝膠強度隨各自濃度的增大而增強，在各自濃度為0.006mol/L和0.005mol/L時達到最大值，凝膠強度分別增大47.8%和41.2%，而后隨各自濃度的增大而逐漸降低。Ca2+、Mg2+能在相鄰多肽鏈的特殊氨基酸之間形成交聯，強化了蛋白質凝膠結構［4］，故在低濃度時可以使蛋清的凝膠強度增大;Ca2+濃度較高時可以使蛋清蛋白發生部分絮凝沉降。

圖5 CaCl2對蛋清凝膠強度的影響

圖6 MgCl2對蛋清凝膠強度的影響

2.6 乙二胺四乙酸二鈉對蛋清凝膠強度的影響

乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)，可作為穩定劑和凝固劑、螯合劑、防腐劑和抗氧化劑，在食品工業中具有重要的實用價值。由圖7可知，添加0.25‰以下的EDTA可使凝膠強度有較小范圍的提高，可能是由于少量EDTA的加入改變離子強度所致。

圖7 EDTA對蛋清凝膠強度的影響

2.7 NaNO3和NaNO2蛋清凝膠強度的影響

NaNO3和NaNO2是肉制品中常用的護色劑和防腐劑。由圖 8可以看出，濃度為 0.1‰～0.5‰的NaNO3和NaNO2可以使蛋清凝膠強度有較小范圍的提高，作用機理同NaCl。

圖8 NaNO3和NaNO2對蛋清凝膠強度的影響

2.8 磷酸鹽對蛋清凝膠強度的影響

磷酸鹽作為水分保持劑被廣泛應用于肉類和水產品加工中，可以螯合金屬離子，增加離子強度。由圖9和圖10可知，磷酸三鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉濃度為0.1%時，凝膠強度降至最低;磷酸二氫鈉濃度為0.1%時，凝膠強度提高19.7%，而后隨濃度增大凝膠強度下降;磷酸氫二鈉隨添加量的增大凝膠強度逐步降低。磷酸鹽對雞蛋清凝膠強度的影響可能由對金屬離子的螯合、離子強度和pH的改變引起。

圖9 磷酸鹽濃度對蛋清凝膠強度的影響

圖10 磷酸鹽濃度對蛋清凝膠強度的影響

3 結論

雞蛋清凝膠強度分別隨 NaCl、CaCl2、MgCl2、海藻酸鈉和黃原膠濃度的增大，先增大后降低;乙醇含量在6%以下和魔芋膠濃度為0.2%以下時蛋清凝膠強度隨其濃度的增大而增強;0.25‰以下的EDTA和0.5‰以下的NaNO3與NaNO2對蛋清凝膠強度無明顯影響;磷酸鹽隨種類的不同對蛋清凝膠強度的影響而不同;蛋清凝膠強度隨著蔗糖和葡萄糖濃度的增大而降低。

［1］李曉東.蛋品科學與技術［M］.北京:化學工業出版社，2005.

［2］Hou?ka M，Kyhos K，Novotná P，et al.Gel strength of the native egg white［J］.Czech J Food Sci，2004，22:58－66.

［3］Valerie Lechevalier，Romain Jeantet，Abdellah Arhaliass，et al.Egg white drying:Influence of industrial processing steps on protein structure and functionalities［J］.JournalofFood Engineering，2007，83:404－413.

［4］闞建全.食品化學［M］.北京:中國農業大學出版社，2002.

［5］Christ D，Takeuchi KP，Cunha RL.Effect of sucrose addition and heat treatment on egg albumen protein gelation［J］.Journal of Food Science，2005，70(3):230－238.

［6］S Wongsasulak，T Yoovidhya，S Bhumiratana，et al.Physical properties of egg albumen and cassava starch composite network formed by a salt－ induced gelation method［J］.Food Research International，2007，40:249－256.

［7］Xin Gu，Lydia J，Campbell，et al.Influence of sugars on the characteristics of glucono－δ－lactone－induced soy protein isolate gels［J］.Food Hydrocolloids，2009，23:314－326.

Effect of food additives on gel strength of hen egg white

XU Bao－li，Li Bin*，FAN Jin－song，XIA Ying，MA Mei－hu
(College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)

TS253.1

A

1002－0306(2010)08－0297－03

2009－07－10 *通訊聯系人

徐保立(1984－)，男，碩士研究生。

國家863項目(2007AA032)。