蔣珊珊，吳斌，趙志峰，何強(qiáng)

（四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川成都610065）

全蛋液-魔芋葡甘聚糖復(fù)合體系功能特性的研究

蔣珊珊，吳斌，趙志峰*，何強(qiáng)

（四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川成都610065）

以全蛋液和魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM）為對(duì)象，研究KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系流變性、發(fā)泡性與凝膠性的影響。結(jié)果表明，隨著KGM濃度的增加，全蛋液-KGM復(fù)合體系的表觀黏度上升，當(dāng)KGM濃度為0.10%時(shí)，黏度最大；復(fù)合體系的起泡性先上升后下降，當(dāng)KGM濃度為0.06%時(shí)，起泡性最大；復(fù)合體系的泡沫穩(wěn)定性上升，當(dāng)KGM濃度為0.10%時(shí)，泡沫穩(wěn)定性最大。KGM對(duì)復(fù)合體系的硬度與持水性影響顯著（p＜0.05），對(duì)彈性的影響不顯著（p＞0.05）。

全蛋液；魔芋葡甘聚糖；流變性；發(fā)泡性；凝膠性

Abstract：The effects of（Konjac glucomannan，KGM）concentration on the rheology，foaming and gelation of liquid whole egg-KGM complex were studied.The results showed that the apparent viscosity of liquid whole egg-KGM complex system increased with the increase of KGM concentration.When the concentration of KGM as to 0.10%，the viscosity of the composite system increased first and then decreased.When the concentration of KGM as to 0.06%，the foam expansion was the highest.When the concentration of KGM as to 0.10%，the foam stability was the highest.The effect of KGM on the hardness and water holding capacity of the complex system was significant（p＜0.05），and the effect of KGM on the springiness was not significant（p＞ 0.05）.

Key words：liquid whole egg；（Konjac glucomannan）KGM；rheology；foaming；gelation

全蛋液是指新鮮雞蛋經(jīng)去殼、殺菌、包裝等加工過(guò)程處理后制成的液體蛋制品[1]，與傳統(tǒng)帶殼鮮蛋相比，液態(tài)蛋具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：①易于運(yùn)輸、貯藏；②避免蛋殼污染；③安全性高；④使用方便，液態(tài)蛋是目前蛋制品的主要發(fā)展方向[2]。魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM）是植物膠中黏度最大的水溶性高分子多糖，是天南星科魔芋屬（AmorphophallusBlume）植物魔芋塊莖的主要成分。魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和 D-甘露糖以 1∶1.6 的分子比例，通過(guò) β-（1，4）和β-（1，3）糖苷鍵聚合而成[3]。魔芋葡甘聚糖具有廣泛的理化特性如成膜性、黏結(jié)性、增稠性、配伍性等[4]，作為天然、健康、無(wú)害的食品原料或配料，應(yīng)用于飲料、果凍、肉制品、面制品等食品中[5]。

蛋白質(zhì)與多糖是構(gòu)成食品體系的兩類生物大分子，極大地影響著食品的流變性、質(zhì)構(gòu)特性。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與多糖在體系內(nèi)共存時(shí)，由于它們之間的相互作用而對(duì)體系功能特性產(chǎn)生一定影響，主要體現(xiàn)在流變學(xué)特性、表界面特性、膠凝特性等變化[6]。因此，對(duì)蛋白質(zhì)-多糖相互作用的研究一直是國(guó)內(nèi)外食品領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[7]。利用蛋白質(zhì)-多糖相互作用的產(chǎn)物可應(yīng)用于如微膠囊[8]、脂肪替代品[9]、穩(wěn)定劑[10]、可食性膜[11]等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。丁金龍等[12]研究了魔芋膠與大豆分離蛋白之間的相互作用并對(duì)兩者之間的作用機(jī)理進(jìn)行探討。莊遠(yuǎn)紅等[13]研究了魔芋多糖-蛋白復(fù)配體系中鹽離子對(duì)其凝膠性及色澤的影響。Chen等[14]研究了亞麻籽膠對(duì)花生分離蛋白流變性和凝膠性的影響。目前對(duì)于全蛋液-魔芋葡甘聚糖復(fù)合體系的研究鮮有報(bào)道，本文擬以全蛋液-魔芋葡甘聚糖復(fù)合體系為對(duì)象，研究KGM對(duì)復(fù)合體系流變性、發(fā)泡性與凝膠性的影響，以期為魔芋葡甘聚糖與全蛋液的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮雞蛋：成都好又多超市；魔芋膠（魔芋葡甘露聚糖含量為90.3%）：湖北一致魔芋有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

78HW-1恒溫磁力攪拌器：江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；DJ1C-100增力電動(dòng)攪拌器：江蘇麥普龍儀器制造有限公司；DZKW-4電子恒溫水浴鍋：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；TD25-WS低速離心機(jī)：長(zhǎng)沙湘智離心機(jī)儀器有限公司；NDJ-8SN數(shù)字黏度計(jì)：上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；CAPLE-HM440電動(dòng)打蛋器：北京中興柏器電器有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)Stable Micro Systes公司。

1.3 方法

1.3.1 全蛋液-KGM復(fù)合體系的制備

將新鮮雞蛋碎殼，用增力電動(dòng)攪拌器攪拌至分散均勻，靜置10 min后用100目篩濾掉不溶物，得到全蛋液。

參考劉金金[15]的方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱取KGM，加入蒸餾水，分別配制成0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的KGM溶液，室溫下攪拌1 h至形成均勻體系，放置冰箱過(guò)夜備用。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，試驗(yàn)所用KGM溶液和全蛋液混合溶液的總質(zhì)量為300 g，添加比例為1∶9（g/g），在室溫下用磁力攪拌器混合均勻形成全蛋液-KGM復(fù)合體系，其組成見表1。

表1 全蛋液-KGM復(fù)合體系的組成Table 1 The composition of whole egg liquid-KGM complex system

1.3.2 凝膠的制備

參考陳涵[16]的方法并稍作修改。將1.3.1中制備的溶液灌入塑料腸衣中，放入初溫為25℃的水浴鍋內(nèi)加熱，水浴鍋以1℃/min的速度升溫，待升至90℃時(shí)，恒溫30 min后冷水浴40 min，于4℃下放置12 h，備用。

1.3.3 表觀黏度的測(cè)定

取250 mL的樣品溶液，利用NDJ-8SN數(shù)字式黏度計(jì)室溫下測(cè)定樣品溶液的黏度[17]。測(cè)定條件：2號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速30 r/min，測(cè)定時(shí)間10 min，每個(gè)樣品溶液平行測(cè)定3次。

1.3.4 起泡性和泡沫穩(wěn)定性的測(cè)定

全蛋液-KGM復(fù)合體系的起泡性（Foam expansion，F(xiàn)E）以及泡沫穩(wěn)定性（Foam stability，F(xiàn)S）采用攪打發(fā)泡法進(jìn)行測(cè)定，參考G Wang[18]的方法并稍作修改。取100 mL樣品溶液，用CAPLE HM4400電動(dòng)打蛋器12檔打泡90 s后，倒入500 mL量筒中，測(cè)量泡沫高度V1，靜置60 min后測(cè)量泡沫高度V2。所有樣品組平行測(cè)定3次。起泡性（Foam expansion，F(xiàn)E）和泡沫穩(wěn)定性（Foam stability，F(xiàn)S）的計(jì)算方法分別如下：

1.3.5 凝膠質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的質(zhì)構(gòu)特性采用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定，采用Texture Profile Analysis（TPA）運(yùn)行模式。參考Lechevalier[19]的方法并稍作修改。本試驗(yàn)對(duì)凝膠性中的硬度（Hardness）和彈性（Springiness）兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究。測(cè)定時(shí)采用的參數(shù)為：測(cè)前速度5.0 mm/s，測(cè)試速度1.0 mm/s，測(cè)后速度5.0 mm/s，壓縮程度25%，停留間隔5 s，數(shù)據(jù)采集速率200 pps，觸發(fā)模式自動(dòng)-3 g，探頭p/0.5 s。樣品高度20 mm，各組樣品室溫下平行測(cè)定5次。

1.3.6 持水性的測(cè)定

參考P N Kocher[20]的方法并稍作修改。將制得的復(fù)合凝膠恢復(fù)至室溫，利用取樣器，均勻取得Ф8 mm×5 mm 的圓柱狀樣品，稱?。?± 0.1）g，記為 m1；放入50 mL離心管中，5 000 r/min離心10 min后，取出樣品并稱量，記為m2。各組樣品平行測(cè)定3次。

持水性（WHC）的計(jì)算公式如下：

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS17.0進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，并采用Origin 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系表觀黏度的影響

KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系黏度的影響見圖1。

圖1 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系黏度的影響Fig.1 Effect of KGM concentrations on viscosity of whole egg liquid-KGM complex system

由圖1可知，隨著KGM濃度的增加，全蛋液的黏度呈上升趨勢(shì)，且各添加量之間差異顯著（p＜0.05）。當(dāng)KGM濃度為0.10%時(shí)，復(fù)合體系的黏度達(dá)到最大值，與對(duì)照組相比，增加了29 mPa·s。KGM具有增稠作用，因此添加一定濃度的KGM可以增加全蛋液的黏度。本文研究結(jié)果與王洋等[21]研究的不同多糖對(duì)雞蛋清黏度影響中多糖可以增加雞蛋清黏度的結(jié)果相一致。

2.2 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響

KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系起泡性和泡沫性的影響見圖2。

圖2 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系起泡性及泡沫穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of KGM concentrations on foaming expansion and foaming stability of whole egg liquid-KGM complex system

由圖2可知，隨著KGM濃度的增加，全蛋液-KGM復(fù)合體系的起泡性呈先增加后減少的趨勢(shì)，當(dāng)KGM濃度為0.06%時(shí)，復(fù)合體系的起泡性達(dá)到最大值，與對(duì)照組相比，增加了42.3%。這可能是因?yàn)樘砑右欢舛鹊腒GM可以增加全蛋液-KGM復(fù)合體系的穩(wěn)定性，對(duì)起泡性有著明顯的改善作用。當(dāng)KGM濃度高于0.06%時(shí)，全蛋液-KGM復(fù)合體系的起泡性逐漸下降。結(jié)合之前的黏度結(jié)果可知，此時(shí)復(fù)合體系的黏度過(guò)高，影響到蛋白質(zhì)的發(fā)泡能力，會(huì)使起泡變小。這也與高黏度時(shí)氣泡在蛋白質(zhì)溶液中的分散困難有關(guān)[22]。

全蛋液-KGM復(fù)合體系的泡沫穩(wěn)定性隨著KGM濃度的增加，呈上升趨勢(shì)，且KGM濃度為0.10%時(shí)，與對(duì)照組相比，差異顯著（p＜0.05）。KGM溶液能夠穩(wěn)定泡沫的原因可能是由于全蛋液-KGM復(fù)合體系有著更高的黏彈性，也有著更厚的界面膜，這種全蛋液-KGM復(fù)合物，其界面穩(wěn)定效果顯著，很大程度上降低了界面面積損失和氣泡粗化。并因其界面厚度增加，可減少全蛋液-KGM復(fù)合體系的排水率。這與Van[23]研究蛋清蛋白與HPMC的復(fù)合體系中，pH為7時(shí)復(fù)合體系排水速率低于蛋清溶液的結(jié)果一致。

2.3 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠特性的影響

KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠特性的影響見圖3、圖4。

圖3 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠硬度的影響Fig.3 Effect of KGM concentrations on hardness of whole egg liquid-KGM complex system

圖4 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠彈性的影響Fig.4 Effect of KGM concentrations on springiness of whole egg liquid-KGM complex system

由圖3可知，隨著KGM濃度的增加，全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的硬度逐漸增大，但在KGM濃度為0.08%時(shí)，其硬度明顯低于KGM濃度為0.06%時(shí)的硬度，其原因有待進(jìn)一步探究。且在KGM濃度為0.10%時(shí)，硬度達(dá)到最大值。與對(duì)照組相比，其硬度值增加了208 g，說(shuō)明添加一定濃度的KGM可以顯著改善全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的硬度（p＜0.05）。凝膠硬度與凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的致密程度以及空間網(wǎng)絡(luò)支架有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越緊密，空間網(wǎng)絡(luò)支架越均一，形成的凝膠硬度越大[24]。由圖3中可推論出隨著KGM濃度的增加，可在一定程度上改善全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的硬度?？赡苁怯捎贙GM較強(qiáng)的親水性，在加熱過(guò)程中，KGM與全蛋液中的蛋白質(zhì)相互交聯(lián)，形成結(jié)構(gòu)更加緊密的凝膠。

由圖4可知，隨著KGM濃度的增加，全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的彈性逐漸減小，并在添加量為0.10%時(shí)，達(dá)到最小值92.26%。在一定范圍內(nèi)，隨著KGM濃度的增加，對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的彈性并無(wú)顯著影響（p＞0.05）。

2.4 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠持水性的影響

KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠持水性的影響見圖5。

圖5 KGM濃度對(duì)全蛋液-KGM復(fù)合體系凝膠持水性的影響Fig.5 Effect of KGM concentrations on WHC of whole egg liquid-KGM complex system

由圖5可知，隨著KGM濃度的增加，全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的持水性逐漸增加，當(dāng)KGM濃度為0.60%時(shí)，復(fù)合凝膠的持水性達(dá)到最大值，與對(duì)照組相比，增加了4.07%，說(shuō)明添加一定濃度的KGM，可以顯著提高全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的持水性（p＜0.05）。然而，隨著KGM濃度的繼續(xù)增大，全蛋液-KGM復(fù)合凝膠的持水性并沒有顯著的差異，說(shuō)明當(dāng)KGM的濃度高于一定范圍時(shí)，體系的持水性并不會(huì)增加，這一結(jié)論與Pedersen等[25]的結(jié)果相一致。食品的凝膠體系想要達(dá)到一定的持水性能，需要有大小分布均勻的微孔，微孔大小分布越均勻，持水性也就越好[26]。添加一定濃度的KGM，全蛋液凝膠的持水性增加的原因可能是由于KGM較強(qiáng)的親水性以及凝膠多孔結(jié)構(gòu)對(duì)水分束縛的作用增大的結(jié)果[27]。

3 結(jié)論

本文通過(guò)研究KGM濃度對(duì)全蛋液-魔芋葡甘聚糖復(fù)合體系功能特性的影響發(fā)現(xiàn)，KGM可以顯著提高全蛋液-KGM復(fù)合體系的黏度、起泡性、泡沫穩(wěn)定性、硬度和持水性，卻降低了復(fù)合體系的彈性。KGM為全蛋液的改性提供了一種有效的方法，可在一定程度上改善全蛋液的功能特性，這些功能特性的改善對(duì)全蛋液在食品工業(yè)的應(yīng)用具有積極的作用。KGM對(duì)全蛋液功能特性的影響機(jī)理以及在食品模型中的實(shí)際應(yīng)用或可成為未來(lái)的研究方向。

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Research on the Functional Properties of Liquid Whole Egg-Konjac Glucomannan Complex System

JIANG Shan-shan，WU Bin，ZHAO Zhi-feng*，HE Qiang
（College of Light Industry，Textile and Food Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，Sichuan，China）

2017-02-23

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.004

蔣珊珊（1992—），女（漢），碩士研究生，研究方向：食品化學(xué)與工程。

*通信作者