燕麥糊精替代蛋黃醬脂肪的研究

申瑞玲 羅雙群 董吉林

(鄭州輕工業學院食品與生物工程學院,鄭州 450002)

燕麥糊精替代蛋黃醬脂肪的研究

申瑞玲 羅雙群 董吉林

(鄭州輕工業學院食品與生物工程學院,鄭州 450002)

為了解燕麥糊精作為脂肪替代品的作用效果,采用響應面分析法進行了燕麥糊精代脂研究,并進行了蛋黃醬感官特性和營養組成分析。結果表明:低脂蛋黃醬制備的最優配方為蛋黃添加量 10.6%、燕麥糊精DE值 8.1、脂肪替代率 27.9%;此配方所得低脂蛋黃醬黏度為 1 620 mPa·s,較全脂蛋黃醬上升了105%;能量值為 5.98 kcal/g,比全脂蛋黃醬降低了 16.5%。感官評定結果顯示,此工藝條件下所得的低脂蛋黃醬制品品質優良,為生產低脂蛋黃醬提供了理論依據。

蛋黃醬 燕麥糊精 響應面 感官評定

蛋黃醬是一種水包油 ( O/W)型的半固態調味品,營養價值高、風味獨特。傳統蛋黃醬的脂肪含量很高,約為 7 0%～80%[1]。過量攝入脂肪,易引發肥胖、冠心病、胰島素抵抗、高血脂,以及某些癌癥 ( 乳腺癌和結腸癌)等慢性疾病。然而,脂肪在食品中卻有著其他成分不可替代的重要作用,能以一種特殊的方式影響食品的流變性能和感官特性,如風味、口感和質地等[2]。因此,近年來,國內外學者試圖選出一種能量值較低,且能產生與脂肪類似的流變學性質的物質,將其添加到蛋黃醬中,使產品仍具有令人滿意感官和食用品質。如 Supachai Worrasinchai等[3]用廢啤酒酵母生產的β-葡聚糖替代部分脂肪制作低脂蛋黃醬,還有學者用改性淀粉、植物甾醇及生香蕉果肉等進行了替代蛋黃醬脂肪的研究[4-6],但目前還沒有以糊精為原料制備低脂蛋黃醬的研究報道。本試驗以燕麥糊精為原料,通過響應面試驗,研究了以燕麥糊精為脂肪替代品制備低脂蛋黃醬時蛋黃適宜添加量、燕麥糊精的最佳葡萄糖當量(DE)值以及脂肪的替代百分比,同時研究了燕麥糊精對低脂蛋黃醬黏度及其感官特性的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料

燕麥糊精:試驗室自制;雞蛋、大豆色拉油、米醋、白胡椒、食鹽、白糖、芥末、姜粉、香蘭素等均為市售食品級;苯酚、濃硫酸等化學試劑為分析純。

1.2 主要儀器

FJ300-S數顯高速分散均質機:上海標本模型廠;TA.XT plus型質構儀:英國 Stable Micro System公司;NDJ-79旋轉黏度計:上海安德儀器設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 燕麥糊精的制備工藝流程

燕麥粉→滅內源酶→干燥→除蛋白→離心→淀粉漿→耐高溫α-淀粉酶酶解→離心→蒸餾→燕麥糊精→DE值的測定

1.3.2 低脂蛋黃醬的制備工藝

本試驗的全脂蛋黃醬的配方參照文獻[5]并略作改動。全脂蛋黃醬的具體配方為 ( 按質量分數計):純蛋黃 14%、大豆色拉油 74%、食醋 2%、水7%、精鹽 1 .0%、白砂糖 1.0%、芥末 0.36%、白胡椒 0 .36%、姜粉 0.18%、香蘭素 0.1%。以全脂蛋黃醬配方(即基礎配方)作為對照,在此基礎上改變蛋黃添加量,用不同 D E值的燕麥糊精替代部分色拉油,通過響應面試驗確定低脂蛋黃醬的最優制備工藝。

試驗根據Box-Benhnken的中心組合試驗設計原理[7],選擇對響應值有顯著影響的 3個因素,即:蛋黃添加量、燕麥糊精DE值以及其對色拉油的替代率 3 個因素,分別以 X1、X2和X3代表,以蛋黃醬黏度為響應值(Y),并進行編碼,試驗因素水平及編碼見表1。

表 1 試驗因素水平及編碼

1.3.3 蛋黃醬組分分析

蛋白質的測定:半微量凱氏定氮法;水分的測定:恒重法;脂肪含量的測定:索氏抽提法;灰分的測定:采用 550℃灼燒法;碳水化合物含量的測定:差量法。

1.3.4 蛋黃醬黏度的測定

取冷卻后的蛋黃醬混合料液 50 mL,用黏度計測試黏度并同時測量料液溫度,測試 3次取其平均值。

1.3.5 蛋黃醬的感官評定

采用綜合評分法,對在室溫下放置了一天的蛋黃醬進行感官鑒定,主要對其色澤、滋氣味、涂抹性、黏性、口融性、質地、組織狀態、可接受性等各方面的因素進行綜合評價。各項滿分以10分計,請出10名具有蛋黃醬品評經驗的專業人員品嘗鑒評后給出得分,取其平均值作為最終結果。

2 結果與討論

2.1 燕麥糊精替代蛋黃醬中脂肪的研究

2.1.1 自變量水平的確定

在脂肪的替代率為 30%、燕麥糊精的 DE值為11的條件下,通過測定蛋黃添加量分別為 6%、8%、10%、12%以及 14%時蛋黃醬的黏度,確定蛋黃添加量的 3個水平。經測定發現,當蛋黃添加量范圍為8%～12%時,蛋黃醬的黏度較高,而在這個添加量范圍以外的蛋黃醬的黏度均較低。因此,選擇蛋黃添加量 8%、10%和 12%分別對應編碼水平 -1、0和+1。

在蛋黃添加量為 12%、燕麥糊精的 DE值為 11的條件下,測定燕麥糊精對蛋黃醬中油的替代率分別為10%、20%、30%、40%以及 50%時蛋黃醬的黏度。研究發現,低脂蛋黃醬的黏度隨著燕麥糊精對脂肪替代率的增加呈現先逐漸增加,而后又逐漸下降的趨勢,在燕麥糊精對脂肪替代率為 30%時達到極大值。因此,選擇脂肪替代率20%、30%和40%分別對應編碼水平 -1、0和 +1。

在脂肪的替代率 30%、蛋黃添加量 12%的條件下,測定燕麥糊精的DE值分別為5%、7%、9%、11%以及 13%時蛋黃醬的黏度。觀察發現,低脂蛋黃醬的黏度隨著燕麥糊精DE值的增大而逐漸降低,燕麥糊精DE值為5%～9%時,低脂蛋黃醬的黏度降低趨勢較緩,當DE值高于 9%時,黏度迅速降低。故選擇燕麥糊精DE值5%、7%和9%分別對應編碼水平-1、0和 +1。

2.1.2 響應面的顯著性分析

在單因素的基礎上,選擇對黏度有顯著影響的蛋黃添加量、燕麥糊精DE值以及其對色拉油的替代率等 3個因素,采用響應面法對其進行優化,通過繪制等高線圖可直觀地反映出前體物質之間交互作用的顯著程度。采用 Design-Expert 7.0軟件進行試驗設計、數據處理及模型建立,試驗分析方案和結果見表2。

表 2 低脂蛋黃醬響應面試驗分析方案

對表 2數據進行二次多元回歸擬合,得到低脂蛋黃醬黏度預測值對蛋黃添加量 (x1),燕麥糊精 DE值(x2)以及其對脂肪替代率 (x3)的二次多項回歸模型方程為:

對上述回歸模型進行方差分析。回歸模型方差分析結果見表 3。

表3 回歸模型的方差分析結果

從表 3可見,模型方程的 F值為 55.02,Pr>F值小于 0.000 1,說明用上述回歸方程描述各因素與響應值之間的關系時,其因變量和全體自變量之間的線性關系顯著,即這種試驗方法是可靠的。

2.1.3 等高線圖和響應面圖 (RSA)分析

對表 3數據進行二次多元回歸擬合,所得到的結果見圖 1～圖 3。

圖1 蛋黃添加量與燕麥糊精DE值對低脂蛋黃醬影響的響應面及等高線圖

由圖 1～圖 3的曲面圖和等高圖可以看出,蛋黃添加量、燕麥糊精DE值及其對大豆色拉油的替代率3個因素間交互作用顯著。當脂肪替代率一定時,適當增加蛋黃添加量,降低燕麥糊精DE值,可以提高蛋黃醬的黏度;而在當燕麥糊精 DE值一定時,適當增加燕麥糊精對脂肪的替代率,減少蛋黃的用量,也可以提高低脂蛋黃醬的黏度;此外,在一定的蛋黃添加量范圍內,適當提高燕麥糊精的替代比,降低燕麥糊精DE值,也可以提高低脂蛋黃醬的黏度。

2.1.4 蛋黃醬的感官評價

將響應面考察的 17種低脂蛋黃醬以及全脂蛋黃醬隨機編號,對色澤、滋氣味、涂抹性、黏性、口融性、質地、組織狀態、可接受性進行評分,結果見表 4。

表 4 不同配方蛋黃醬的感官評定結果

由表 4可見,燕麥糊精對脂肪的替代率對蛋黃醬的質地、口融性有顯著性影響;在蛋黃添加量相同的情況下,蛋黃醬的滋氣味隨著脂肪替代率的增大(也就是燕麥糊精添加量的增加)而變淺。脂肪是蛋黃醬風味形成的重要來源,在蛋黃醬乳化液中,風味物質按照它們在水相和油相中的相對溶解度而分散開來,一般認為蛋黃醬的初始風味來源存在于水相中的風味物質,蛋黃醬入口后,在口中緩慢升溫,當被唾液分解到一定程度后,油溶性的風味物質從油滴中驅散開來并且和味覺受體結合。因此,對低極性風味化合物的感覺會隨著蛋黃醬中脂肪的減少(水相更多)而獲得[8]。此外,本研究在蛋黃添加量不變的條件下,隨著燕麥糊精添加量的增加,低脂蛋黃醬的黏度越大。而蛋黃醬的色澤則受蛋黃添加量的影響。蛋黃醬的涂抹性既受脂肪替代率的影響,也受蛋黃量的影響,涂抹性與脂肪的替代率呈負相關,與蛋黃添加量呈正相關。

2.2 低脂蛋黃醬制備最優配方的確定及驗證

設定蛋黃添加量、燕麥糊精DE值及其對大豆色拉油的替代率 3個因素在各自水平所需范圍,并將目標值即黏度設定為最大值,通過二次多項數學模型解逆矩陣,得出低脂蛋黃醬的最優配方為:蛋黃添加量10.6%、燕麥糊精DE值為 8.1,對大豆色拉油的替代率為 27.9%,此時黏度預測值為 1 632 mPa·s。為檢驗響應面分析方法的可靠性,采用上述優化參數進行蛋黃醬黏度試驗,實際測得黏度為 1 620 mPa·s,理論預測值的相對誤差是 0.76%。表明采用響應面分析方法優化得到的工藝參數準確可靠,有一定的指導意義。比較該最優配方制備得到的蛋黃醬與全脂蛋黃醬(對照)的組成分析,結果見表 5,其感官評定結果見表6。

表 5 最優配方低脂蛋黃醬及全脂蛋黃醬的組成分析

由表 5可知,與全脂蛋黃醬相比,低脂蛋黃醬的能量值降低了16.5%,黏度上升了105%。由表6可知,與全脂蛋黃醬相比,最優配方條件下所得低脂蛋黃醬除了口融性略低以外,其色澤、滋氣味以及質地均與低脂蛋黃醬接近,而其黏度、可接受性、組織狀態以及涂抹性能則均優于全脂蛋黃醬,尤其是黏度。

表 6 最優配方低脂蛋黃醬及全脂蛋黃醬的感官評定結果

3 結 論

3.1 通過響應面分析法對低脂蛋黃醬制作工藝進行了優化,建立了低脂蛋黃醬的二次多項數學模型,驗證了模型的有效性。優化所得最優低脂蛋黃醬配方為:蛋黃添加量 10.6%、DE值為 8.1的燕麥糊精的脂肪替代比 27.9%,在此條件下,低脂蛋黃醬的黏度 1 620 mPa·s,較全脂蛋黃醬上升了 105%;能量值約為 5.98 kal/g,比全脂蛋黃醬降低了約 16.5%。3.2 對 17組低脂蛋黃醬進行感官評定,結果表明,燕麥糊精的DE值對蛋黃醬具有顯著影響,能夠提高蛋黃醬的黏度,燕麥糊精取代脂肪會使蛋黃醬的風味有所減弱,但能改善由于脂肪的減少而造成的組織狀態的破壞,使蛋黃醬更加均勻細膩,細膩爽滑。蛋黃適度添加時,在風味上,能夠增強蛋黃醬所特有的風味;在外觀上,能夠加深蛋黃醬的色澤;在質地上,能夠適度增加蛋黃醬的硬度,并能增強蛋黃醬的涂抹性能。與全脂蛋黃醬相比,最優配方條件下所得低脂蛋黃醬除了口融性略低以外,其色澤、滋氣味以及質地均與低脂蛋黃醬接近,而其黏度、可接受性、組織狀態以及涂抹性能則均優于全脂蛋黃醬,尤其是黏度。本研究顯示了生產低脂蛋黃醬的可能性。

[1]Depree J A,Savage G P.Physical and flavour stabilityofmay2 onnaise[J].Trends in Food Science and Technology,2001, 12(5-6):157-163

[2]Liu H,Xu XM,Guo sh D.Rheological,texture and sensory properties of low-fat mayonnaise with different fat mimetics [J].Lebens mittel-W issenschaft Und-Technologie,2007, 40(6):946-954

[3]Supachai Worrasinchai,Manop Suphantharika,Surinya Pin2 jai.β-Glucan prepared from spent brewer’s yeast as a fat replacer in mayonnaise[J].Food Hydrocolloids,2006,20 (1):68-78

[4]Shinichiro Saito,M Takeshita1.Dose-dependent cholesterol -lowering effectof a mayonnaise-type productwith amain component of diacylglycerol-containing plant sterol esters [J].Nutrition,2006,22(2):174-178

[5]陳茂彬.降膽固醇功能性蛋黃醬加工技術研究 [J].農產品加工學刊,2005,32(5):22-24

[6]Dayane R Izidoro,Agnes P Scheer,Maria-Rita Sierakows2 ki,et al.Influence of green banana pulp on the rheological behaviour and chemical characteristics of emulsions(may2 onnaises)[J].Lebensmittel-W issenschaftUnd-Technolo2 gie,2008,41(6):1018-1028

[7]趙大慶,孫蘭萍,張斌,等.南瓜水溶性粗多糖提取工藝的優化[J].農產品加工學刊,2007,34(11):22-26

[8]廖蘭,芮漢明.基于油脂的工程化食品蛋黃醬的研究與開發[J].食品工業科技,2007,(12):222-225.

Application ofOatDextrin for Substituting Fat inMayonnaise

Shen Ruiling Luo Shuangqun Dong Jilin
(College of Food&Bioengineering,Zhengzhou Institute ofLight Industry,Zhengzhou 450002)

To know the effect of using oat dextrin to replace fat,preparation of low fatmayonnaise by adding oat dextrin as fat substitutewas carried out and optimizedwith response surfacemethodology,and the productorganoleptic quality and nutritional composition were analyzed.Results:The optimum parameters of preparing the low fat mayon2 naise preparation are egg yolk dose 10.6%,DE value ofoat dextrin 8.1,and substitute rate of fat 27.9%.The viscos2 ity of the low fat mayonnaise is 1 620 mPa﹒ s,higher than full fat mayonnaise by 105%;The energy value is 5.98 kcal/g,lower than full fat mayonnaise by 16.5%.The sensory evaluation shows the low fat mayonnaise is of choice quality.

mayonnaise,oat dextrin,response surface methodology,sensory evaluation

TS210.9 文獻標識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)10-0041-05

國家自然科學基金(20776135),國家燕麥產業技術體系建設項目(nycytx-14)

2009-10-02

申瑞玲,女,1967年出生,教授,博士,谷物綜合加工利用