米糠可溶性膳食纤维对降低蛋黄酱中胆固醇含量及流变特性的影响

2015-11-05 05:54郭婷婷谢笔钧孙智达华中农业大学食品科学技术学院湖北武汉430070
食品工业科技 2015年20期
关键词:蛋黄酱蛋黄胆固醇

郭婷婷,阳 雁,谢笔钧,孙智达(华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉430070)

米糠可溶性膳食纤维对降低蛋黄酱中胆固醇含量及流变特性的影响

郭婷婷,阳雁,谢笔钧,孙智达*
(华中农业大学食品科学技术学院,湖北武汉430070)

本实验在优化普通蛋黄酱加工工艺的基础上添加米糠可溶性膳食纤维(RB-SDF),通过产品触变性分析确定RB-SDF最佳添加量,从而获得了低胆固醇含量的蛋黄酱,并讨论了RB-SDF对静态、动态流变特性的影响。结果表明普通蛋黄酱的最佳加工工艺为蛋黄量11.0%,油用量74%,搅拌时间20 min,搅拌速率为4档(14400 r/min),RB-SDF添加量为2.0%,此时产品触变性较小。所制得的蛋黄酱中游离的胆固醇含量为1.26 mg/g,低于自制普通蛋黄酱(2.21 mg/g)。与市售的3种蛋黄酱比较,低胆固醇蛋黄酱流变特性略低于丘比蛋黄酱和香甜酱,但优于丘比千岛酱。

蛋黄酱,米糠可溶性膳食纤维,低胆固醇,流变特性

蛋黄酱源自欧洲,是西方国家常用的调味品之一。蛋黄酱主要是通过蛋黄中卵磷脂乳化作用,使植物油、醋、食盐、糖及香辛料混合形成一种水包油型半固体食品。可直接涂抹于面包、水果、蔬菜、肉类及海鲜等食物上,也可以作为其他冷酱和沙拉酱的底料,食用方便,风味独特,深受消费者青睐。但由于蛋黄酱中胆固醇含量较高,过多食用可能引起血脂含量升高,甚至是动脉粥样硬化[1],使其市场推广受到了一定的限制。

为了弥补这一缺点,Froning等[2]采用超临界CO2萃取法脱除蛋黄中胆固醇,并发现当压力为30.6 MPa,温度为45℃时脱除效果最佳,但是一次性投资大,不适于工业生产。蒋丹丹等[3]发现,红球菌属微生物可利用胆固醇为唯一碳源,将该菌接种于蛋黄中,可直接降解胆固醇,从而降低其含量,而微生物代谢产物及代谢方式可能对人体健康带来的影响尚未明了。此外,也有研究人员采用溶剂抽提法、包埋法、酶法等方法去除蛋黄酱中的胆固醇,不过目前均处于实验室研究阶段。而且这些方法可能会带来溶剂残留或影响口感。因此,寻求一种健康、方便和安全的方法是目前的新趋势。

膳食纤维尤其是可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)对降低血脂有显著的作用[4]。一方面SDF可以吸附脂肪,增加粪便中脂肪排出量[5],另一方面可以束缚胆酸,促进胆固醇转化为胆酸[6]。目前,并未见将膳食纤维加入到蛋黄酱中的相关研究。为此,本文在优化普通蛋黄酱加工工艺的基础上,添加米糠可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber from rice bran,RB-SDF),以降低蛋黄酱中游离胆固醇含量,另外,对实验所制产品和市售蛋黄酱的流变学特性进行了分析比较。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

米糠可溶性膳食纤维实验室自制(SDF含量为82.9%,蛋白质含量为3.27%,脂肪含量为1.54%,淀粉含量为1.90%);玉米色拉油益海嘉里粮食工业有限公司;鸡蛋购于武汉中百仓储超市有限公司;白糖湖北省新太阳保健制品有限责任公司;食盐湖北久大品种盐有限公司;白醋江苏恒顺醋业股份有限公司;白胡椒粉武汉市百氏鼎鼐调味食品有限公司;芥末大连飞扬食品有限公司;丘比蛋黄酱、丘比香甜酱、丘比千岛酱均购于北京丘比食品有限公司。

电子天平日本爱安德有限公司;HM429-A打蛋机(梨形贝奥双搅拌棒) 广东东菱电器有限公司;LVDV-11+P粘度计美国Broolfield公司;AR2000ex型流变仪美国TA仪器公司;KQ3200B超声清洗机昆山市超声仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1普通蛋黄酱加工工艺取一定个数的新鲜鸡蛋→用蒸馏水清洗→晾干后去壳取蛋黄→原料杀菌→调味→乳化→灌装→杀菌贮藏。

原料杀菌:将原料中的白胡椒粉(0.2%,以蛋黄酱成品质量为基准)、芥末(0.1%)与占用量30%的玉米色拉油混合后进行巴氏杀菌。

调味:将蛋黄、食盐(2.0%)、白糖(1.5%)、巴氏杀菌后的混合料和占总量40%的白醋(11%)搅拌混合。

乳化:将余下的玉米色拉油和白醋,相互交替缓慢加入,并不断搅拌,使之形成均一稳定的半固体。

杀菌贮藏:将乳化后的产品50℃加热杀菌8~24 h之后于4℃冰箱中贮藏。

1.2.2单因素实验设计在加工过程中,分别研究不同蛋黄添加量(8.5%、11.0%、13.5%、16.0%、18.5%)、玉米色拉油添加量(65%、68%、71%、74%、77%)、搅拌速率(1、2、3、4、5档,对应转速分别为3600、7200、10800、14400、18000 r/min)、搅拌时间(10、15、20、25、30 min)四个因素对蛋黄酱粘度的影响。单因素实验中各因素的固定水平分别为蛋黄量13.5%,油用量71%,搅拌速率3档,搅拌时间20 min。

1.2.3正交实验设计采用L9(34)正交法,以产品粘度为评价指标,对蛋黄酱工艺条件进行优化,以确定最佳水平,正交实验设计表见表1。

表1 正交实验的实验因素和水平Table 1 Experimental factors and levels of orthogonal test

1.2.4RB-SDF对蛋黄酱中胆固醇含量和流变学特性的影响在自制的普通蛋黄酱中,分别添加0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%(w/w)的RB-SDF,研究不同RB-SDF添加量对产品胆固醇含量和流变学性质特性的影响,从而确定最适RB-SDF添加量,制得低胆固醇蛋黄酱。

1.2.5蛋黄酱中胆固醇含量测定取蛋黄酱样品,超声均质使其完全溶于冰醋酸中。吸取0.4 mL样品液,采用邻苯二甲醛法,于550 nm处比色,以冰醋酸为参比,测定其吸光值,用胆固醇标准物制作标准曲线,计算胆固醇含量[7]。

式中:c—从标准曲线查得到胆固醇浓度,mg/mL;V—样品液总体积,mL;m—样品质量,g。

1.2.6蛋黄酱流变学特性分析本文采用AR2000ex型流变仪,选平板的直径为40 mm,板间距为1 mm,通过测定流变特性(静态、动态流变特性),比较实验所得低胆固醇蛋黄酱与市售蛋黄酱。

1.2.6.1静态流变特性分析固定温度25℃,采用Flow模式分两步改变剪切速率,先是从0 s-1升至150 s-1,之后以相同的速率从150 s-1降至0 s-1,观察不同样品粘度随剪切速率变化的情况。

1.2.6.2动态流变特性分析线性粘弹区域确定:固定温度25℃,频率5 Hz,改变振荡应变0%~1.0%,记录复数模量(G*)的变化情况,G*不随应变变化的区域,即为线性粘弹区域。

频率扫描:固定温度25℃,扫描时间30 min,改变频率0.1~10 Hz,记录整个过程中不同样品贮藏模量(G’)、损失模量(G”)、损失正切(tanδ)的变化情况。

温度扫描:固定频率5 Hz,扫描时间30 min,改变扫描温度4~70℃,记录整个过程中不同样品G’、G”的变化情况。

图1 蛋黄用量对产品粘度的影响Fig.1 Effect of yolk amount on the viscosity of mayonnaise

2 结果与分析

2.1普通蛋黄酱工艺单因素实验结果

2.1.1蛋黄用量对蛋黄酱粘度的影响蛋黄酱是水包油型乳化体系,产品粘度越大,说明体系越稳定[8],越易于保持良好性能,故以产品粘度作为评价各因素水平影响效果的指标。蛋黄中富含卵磷脂,是一种很好的乳化剂,对蛋黄酱稳定性起着至关重要的作用。由图1可知,当蛋黄用量在8.5%~11.0%之间时,随着蛋黄用量的增加,产品粘度增大,但当蛋黄用量增加到11.0%时,再增加蛋黄用量,粘度变化极小,因此确定蛋黄用量11.0%、13.5%、16.0%。

图2 油用量对产品粘度的影响Fig.2 Effect of oil amount on the viscosity of mayonnaise

2.1.2油用量对蛋黄酱粘度的影响由图2可以看出,在蛋黄酱乳化体系中,当油用量在65%~74%之间时,随着油用量的增加,产品粘度增大,但当蛋黄用量增加到74%时,油过量,体系中水相比例减小,使体系乳化类型发生改变,导致产品稳定性降低。因此选择油用量68%、71%、74%。

2.1.3搅拌时间对蛋黄酱粘度的影响对于蛋黄酱乳化体系,搅拌时间会影响其稳定性。结果由图3所示,适当地增加搅拌时间,会提高产品的粘度,主要是由于在一定范围内,延长搅拌时间可以促进油相的分散,同时减小油相粒度。但是搅拌时间超过25 min时,过度搅拌会导致体系破乳。故确定搅拌时间为20、25、30 min。

图3 搅拌时间对产品粘度的影响Fig.3 Effect of stir time on the viscosity of mayonnaise

2.1.4搅拌速率对蛋黄酱粘度的影响固定搅拌时间20 min,研究搅拌速率对产品稳定的影响,结果如图4。从图4可以看出,当搅拌速率低于4档时,产品粘度随着速率增大而增加,高于4档时,产品粘度减小,稳定性降低。确定搅拌速率为3、4、5档。

图4 搅拌速率对产品粘度的影响Fig.4 Effect of stir rate on the viscosity of mayonnaise

2.2普通蛋黄酱工艺优化

在单因素实验基础上,选择蛋黄用量、油用量、搅拌时间和搅拌速率四个因素进行正交实验,以产品粘度为评价指标,正交结果如表2。

表2 正交实验结果Table 2 Results of orthogonal test

由表2可知,对正交实验进行极差分析,结果显示各因素对蛋黄酱粘度影响程度顺序为D>B>A>C,搅拌速率>油用量>蛋黄用量>搅拌时间,同时由正交实验结果可以得出,普通蛋黄酱工艺最优条件为A1B3C1D2,即蛋黄用量11.0%,油用量74%,搅拌时间20 min,搅拌速率4档(14400 r/min),验证实验表明此时的蛋黄酱粘度可达826 Pa·S。

2.3RB-SDF对蛋黄酱中胆固醇含量的影响

胆固醇含量结果见表3,显示自制未添加RB-SDF蛋黄酱中胆固醇含量最高,为2.21 mg/g。随着RB-SDF添加量的增大,蛋黄酱产品中胆固醇含量逐渐降低,当添加量达到2.0%后没有显著性变化,此时蛋黄酱含量为1.26 mg/g。说明可溶性膳食纤维可以显著吸附样品中胆固醇,降低其游离胆固醇含量。

表3 RB-SDF对蛋黄酱中胆固醇含量的影响Table 3 The effect of RB-SDF on the cholesterol content of mayonnaise

图5 不同RB-SDF添加量时蛋黄酱的流变曲线Fig.5 Flow curves of mayonnaise with different additions of RB-SDF

2.4RB-SDF对蛋黄酱流变学特性的影响

由图5可以得出,添加不同量的RB-SDF,蛋黄酱样品粘度随剪切速率增加而降低,形成了不同大小的触变环,呈现出剪切变稀的假塑性流体特性。触变性反映了流体在受到外界振荡、挤压等机械力作用下结构拆散,撤去外力时结构恢复的能力。触变性越小,说明流体凝胶结构恢复越快,相反触变性越大,说明流体恢复能力较差,结构发生改变,稳定性不高[9]。不同样品触变性大小依次为2.0%≈2.5%<1.5%<1.0%<0.5%,即添加2.0%、2.5%RB-SDF样品具有较高的稳定性,在实际生产中不易受外力作用影响良好品质。且RB-SDF添加量在2.0%以上时,产品胆固醇含量低。故确定RB-SDF添加量为2.0%。

综上,低胆固醇蛋黄酱的工艺条件为:食醋11.0%,白糖1.5%,蛋黄11.0%,玉米色拉油74%,RB-SDF 2.0%。乳化过程中搅拌时间为20 min,搅拌速率为4档(相应转速为14400 r/min)。

2.5蛋黄酱流变学特性分析

2.5.1静态流变特性分析由图6知,当剪切速率在0~120 s-1范围内变化时,不同种类的蛋黄酱均呈现剪切变稀特性,触变性大小依次为丘比千岛酱>低胆固醇蛋黄酱>丘比香甜酱>丘比蛋黄酱,即四种蛋黄酱样品的稳定性依次增强。丘比千岛酱和低胆固醇蛋黄酱流变学稳定性较低可能与市售千岛酱中添加了黄瓜等蔬菜、蛋黄酱中添加SDF有关。

2.5.2动态流变特性分析

2.5.2.1线性粘弹性区确定由图7知,测定样品粘弹性时,偏离线性黏弹区域,选择更高的应力,所测试材料的测定数据就会产生无法解释的偏差,用不同测试参数和实验仪器得到的数据不同。通常要求振荡应力或应变在线性粘弹性区域内[10]。扫描结果显示,当应变为0.2%~1.0%,四种蛋黄酱的复数模量均与其成线性关系,故确定测定样品动态流变特性相应的振荡应变为0.5%。

2.5.2.2频率扫描由图8知,在流体力学中,贮藏模量(G’)是指物体在形变过程中由于弹性形变而储存的能量,反映了材料形变时的回弹能力,即弹性。损失模量(G”)表示材料形变过程中以热的形式损耗的能量,反映形变时的内耗程度,即粘性。损失正切(tanδ)为损失模量与贮藏模量的比值,直接反映体系黏弹性。tanδ值越小,材料流体特征越明显,相反固体特征明显[11]。频率扫描结果发现,相同频率时,四种蛋黄酱G’均大于G”,tanδ小于1,说明样品弹性大于粘性,均表现出固体特征。其中,丘比蛋黄酱G’最大,其次是丘比香甜酱,低胆固醇蛋黄酱,千岛酱最小,即形变恢复能力依次减弱,与静态流变特性结果吻合。

2.5.2.3温度扫描几种蛋黄酱样品的温度扫描结果如图9所示。同一温度下,千岛酱样品的G’、G”最大,而丘比蛋黄酱样品最小。随着温度的变化,G’、G”呈略下降趋势,变化不大,说明蛋黄酱样品在生产加工、产品运输及贮藏过程中,仍可保持较好品质而不受外界环境温度变化的影响。而且,几种果酱样品的变化趋势相同,具有相似的粘弹性。

图6 四种蛋黄酱的流变曲线Fig.6 Flow curves of 4 kinds of mayonnaise

图7 四种蛋黄酱的线性粘弹性区域Fig.7 Linear viscoelasticity region of four kinds of mayonnaise

图8 四种蛋黄酱的频率扫描图Fig.8 Frequency scanning of four kinds of mayonnaise

图9 四种蛋黄酱的温度扫描图Fig.9 Temprature scanning of four kinds of mayonnaise

3 结论

在普通蛋黄酱中添加一定量的可溶性膳食纤维,可制成具有降低胆固醇、预防高胆固醇血脂功能的蛋黄酱产品。实验优化所得最佳加工工艺条件为蛋黄11.0%,玉米色拉油74%,RB-SDF 2.0%;搅拌时间为20 min,搅拌速率为4档(14400 r/min)。低胆固醇蛋黄酱中胆固醇含量为1.26 mg/g,低于普通蛋黄酱(2.21 mg/g)。说明添加可溶性膳食纤维能降低胆固醇含量。低胆固醇蛋黄酱与市售的3种蛋黄酱均呈现剪切变稀的弱凝胶性。随着外界环境温度的改变,产品品质受影响小。就四种蛋黄酱样品的稳定性而言,低胆固醇蛋黄酱弱于丘比蛋黄酱和香甜酱,但强于丘比千岛酱。

[1]边昶.高胆固醇血症致动脉粥样硬化的若干机制研究[D].杭州:浙江大学,2007.

[2]Froning G,Wehling R,Cuppett S,et al.Extraction of cholesterol andother lipids from dried egg yolk using supercritical carbondioxide[J].J Food Sci,1990,55(1):95-98.

[3]蒋丹丹.高效降解胆固醇菌株的筛选及其在食品中的应用[D].北京:中国农业大学,2007:12-58.

[4]Dietary reference intakes proposed definition of dietary fiber[M].Washington DC:National Academy Press,2001:1-64.

[5]Kimura Y,Watanabe K,Okuda H.Effects of soluble sodium alginate on cholesterol excretion and glucose tolerance in rats[J]. J Ethnopharmacol,1996,54:47-54.

[6]Carr TP,Wood KJ,Hassel CA,et al.Raising intestinal contents viscosity leads to greater excretion of neutral steroids but not bile acids in hamsters and rats[J].Nutr Res,2003,23:91-102.

[7]白利,王瑞雪,王际辉,等.邻苯二甲醛(OPA)法快速测定蛋黄粉中的胆固醇含量[J].中国酿造,2010,5:162-164.

[8]陆宁,钟瑾.蛋黄酱加工技术及稳定性研究[J].食品科学,1998,19(5):26-29.

[9]杨述,高昕,于甜,等.4种蛋黄酱的流变学特性比较研究[J].食品科学,2011,32(15):121-125.

[10]陈海华,许时婴,王璋.亚麻籽胶的流变性质[J].无锡轻工大学学报,2004,23(1):30-35.

[11]于甜.软质食品流变学特性及测量方法的研究[D].青岛:中国海洋大学,2012.

Effect of soluble dietary fiber from rice bran on reducing cholesterol content and rheological property of mayonnaise

GUO Ting-ting,YANG Yan,XIE Bi-jun,SUN Zhi-da*
(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

In this experiments,mayonnaise with low cholesterol was developed.Firstly,the optimal technology of traditional mayonnaise was studied.Secondly,soluble dietary fiber from rice bran(RB-SDF)was added to the traditional mayonnaise and its mostappropriate amount was decided through the analysis of thixotropy. Finally,rheological properties of products were investigated.Results showed that the optimal technology as followed:yolk was 11.0%,oil was 74%,stir rate was the fourth gear(14400 r/min)and stir time was 20 min,RB-SDF was 2.0%,and the mayonnaise was smaller thixotropy.The content of cholesterol was 1.26 mg/g,which was lower than traditional mayonnaise(2.21 mg/g).Compared with Kewpie mayonnaise and Kewpie sweet mayonnaise,the mayonnaise with low cholesterol had slightly worse rheological properties,but better than Kewpie thousand island mayonnaise.

mayonnaise;RB-SDF;low cholesterol;rheological properties

TS201.1

B

1002-0306(2015)20-0265-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.047

2015-01-30

郭婷婷(1989-),女,硕士,研究方向:天然产物化学,E-mail:tingtingguo23@sina.com。

孙智达(1963-),男,博士,教授,研究方向:天然产物化学、食品安全,E-mail:sunzhida@mail.hzau.edu.cn。

公益性行业科研专项(201303071)。

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