花生蛋白水解物對(duì)色拉醬貯藏穩(wěn)定性的影響

阮雁春，彭旭東，楊丹

(江蘇旅游職業(yè)學(xué)院 烹飪科技學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州，225100)

色拉醬是一種呈半固體狀的調(diào)味料，是酸性高脂肪乳狀物。色拉醬是一種典型的水包油型(oil in water, O/W)乳化食品，優(yōu)點(diǎn)是原料營(yíng)養(yǎng)豐富，而缺點(diǎn)是其脂肪含量和熱量過(guò)高，因此并不適合需要低熱量食品的人們[1]。色拉醬在貯存過(guò)程中，受重力和布朗運(yùn)動(dòng)的影響，易出現(xiàn)油醬分離現(xiàn)象，使色拉醬的品質(zhì)降低[2-5]，色拉醬中固形物顆粒和油脂之間存在密度差異，又缺少具有良好乳化效果的物質(zhì)，因而長(zhǎng)時(shí)間存放會(huì)導(dǎo)致脂肪上浮、固形物聚集沉淀，導(dǎo)致嚴(yán)重的油脂析出等現(xiàn)象[6]。除此之外，色拉醬由于油脂含量過(guò)高，成品不能通過(guò)加熱進(jìn)行殺菌[7]。如果長(zhǎng)時(shí)間在常溫條件下保存則易氧化酸敗，產(chǎn)生對(duì)身體有害的物質(zhì)[8]，而水酶法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠，被很多加工企業(yè)采用[9-10]?；ㄉ鞍踪|(zhì)進(jìn)行水酶法提取，可增強(qiáng)乳狀液的穩(wěn)定性[11-12]，同時(shí),添加乳化劑增加色拉醬的乳化效果，防止出現(xiàn)油脂析出、分層等現(xiàn)象，又需要通過(guò)添加抗氧化劑來(lái)防止酸敗，提高色拉醬的品質(zhì)[13-14]。

傳統(tǒng)人工合成的抗氧化劑雖然具有很好的抗氧化能力，但對(duì)人體具有潛在的危害。天然抗氧化劑不僅能夠抑制油脂氧化，還能提供一些功能性成分[15]，易于人體吸收，也符合人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康食品的追求，一舉兩得。對(duì)花生蛋白進(jìn)行適度水解不僅可以使其獲得很高的抗氧化能力，而且還有很好的乳化性能[16]。將花生蛋白水解物(peanut protein hydrolysate, PPH)添加到色拉醬當(dāng)中，能夠提高色拉醬貯藏期間的乳化和氧化穩(wěn)定性，改善色拉醬貯藏期間的品質(zhì)[17]。蛋白水解物的應(yīng)用對(duì)于生產(chǎn)長(zhǎng)期貯藏、品質(zhì)均勻穩(wěn)定的色拉醬具有實(shí)際加工意義。

1 材料與方法

1.1 材料

花生蛋白粉，黑龍江省北大荒米業(yè)有限公司；堿性蛋白酶(酶活為2.4 AU/g)，丹麥Novo公司；黃原膠，山東中軒股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T18勻漿機(jī)，德國(guó)IKA公司；LG10-24A高速離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī)廠；DV-Ⅱ+型表盤式黏度計(jì)，美國(guó)Brookfield公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 花生蛋白水解物的制備

將花生蛋白粉配制成4%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))溶液，加入堿性蛋白酶(酶與底物質(zhì)量比為2∶100)，95 ℃預(yù)加熱5 min后置于60 ℃ 水浴中水解2 h。水解過(guò)程中加入1 mol/L NaOH維持pH在8.0左右。水解結(jié)束后于95 ℃ 水浴中加熱5 min，冷卻至室溫，然后進(jìn)行冷凍干燥。

1.3.2 色拉醬的制備

根據(jù)以下步驟制備色拉醬：

(1)水相：0.25%、0.5%、1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的花生蛋白水解物和0.1%山梨酸鉀溶于水，其中對(duì)照組為0.5%花生蛋白；

(2)油相：0.048 g黃原膠、0.288 g復(fù)合穩(wěn)定劑溶于24 g大豆油；

(3)用勻漿機(jī)將110 mL水相溶液、16 g魚油、24 g大豆油和9.6 g醋(5%乙酸，體積分?jǐn)?shù))在1 200 r/min 條件下邊均質(zhì)邊緩慢添加分散乳化3 min；

(4)用勻漿機(jī)再將色拉醬在12 000 r/min下均質(zhì)4 min；

(5)將色拉醬密封儲(chǔ)存于瓶中，25 ℃條件下避光放置0、1、3、5、7周后取樣進(jìn)行各指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.3 色拉醬穩(wěn)定性分析

where K = 0.9 is the shape factor, λ is the X-ray wavelength of CuKα radiation (1.5406 ?), θ is the Bragg’s angle, and β is the full width at half maximum of the peak.

本實(shí)驗(yàn)采用了離心乳析率和離心破乳時(shí)間2個(gè)指標(biāo)對(duì)色拉醬穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)定[18]。

離心乳析率的測(cè)定：將制備好的色拉醬樣品在室溫下放置24 h后，取8 mL加入離心管中，25 ℃下3 000 r/min離心30 min，稱量上清液即油析出的體積。離心乳析率就等于油析出的體積除以色拉醬的總體積。

離心破乳時(shí)間的測(cè)定：取制備好得色拉醬樣品以14 000 r/min的速度進(jìn)行均質(zhì)，觀察發(fā)現(xiàn)色拉醬出現(xiàn)乳清析即為色拉醬破乳所用時(shí)間(均質(zhì)過(guò)程中每隔1 min 暫停觀察色拉醬的狀態(tài))，離心破乳時(shí)間越短則表示色拉醬的穩(wěn)定性越差。

1.3.4 花生蛋白水解物對(duì)色拉醬黏度的影響

制備好的色拉醬直接用Brookfield黏度儀測(cè)其黏度，轉(zhuǎn)子為S 62號(hào)，設(shè)定溫度為25 ℃，轉(zhuǎn)速為 5 r/min。

1.3.5 過(guò)氧化物生成量(peroxide value，POV)的測(cè)定

用5 mL三氯甲烷-甲醇(體積比7∶3)混合溶劑稀釋0.1 g分離得到的油脂，振蕩搖勻后，將0.5 mL上述溶液與4.5 mL三氯甲烷-甲醇(體積比7∶3)混合溶劑中進(jìn)行混合，再依次加入50 μL的0.35%(體積分?jǐn)?shù))二氯化鐵溶液和30%(體積分?jǐn)?shù))硫氰酸銨溶液，室溫靜置10 min，在500 nm處進(jìn)行比色，按照公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：c，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的樣品中的鐵的質(zhì)量，μg；V1，樣品稀釋總體積，mL；V2，所取樣品的體積，mL；m，樣品質(zhì)量，g。

1.3.6 TBARS值的測(cè)定

參照TANANUWONG等[19]的方法進(jìn)行測(cè)定，用5 mL正丁醇稀釋分離得到的0.1 g油脂，取稀釋后的油脂0.5 mL加入到4.5 mL 0.2 g/100mL的TBA正丁醇溶液中進(jìn)行混合，95 ℃加熱2 h后在532 nm處進(jìn)行比色。

1.3.7 蛋白水解物在色拉醬中的分布

根據(jù)RICHARDS等[20]的方法，取5 mL色拉醬在10 ℃條件下，以10 000×g的轉(zhuǎn)速離心35 min，取水相再離心30 min，小心吸取清液用0.22 μm的濾膜進(jìn)行過(guò)濾，得到的濾液稀釋到一定濃度測(cè)定蛋白含量。分配系數(shù)的計(jì)算如公式(2)所示：

(2)

式中：Vw，水的體積，mL；Vl,油的體積，mL；Wt，總的蛋白含量，mg/mL；Ww，水相中的蛋白含量，mg/mL。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1(分析軟件, St-Paul, MN) 軟件包中Linear Models程序進(jìn)行，差異顯著性(P<0.05)分析使用Tukey HSD程序，采用Sigmaplot 11.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 色拉醬穩(wěn)定性分析

花生蛋白經(jīng)過(guò)預(yù)加熱并水解1 h后具有很好的乳化性質(zhì)，用其制備色拉醬不僅能提高色拉醬整體的乳化性，還能起到一定的抗氧化作用。通過(guò)離心乳析率和離心破乳時(shí)間這2個(gè)指標(biāo)來(lái)進(jìn)一步比較花生蛋白水解物的添加量對(duì)色拉醬乳化穩(wěn)定性的影響。如圖1所示，與對(duì)照組相比，不同添加量的花生蛋白水解物都起到了降低色拉醬乳析率的作用。這與花生蛋白經(jīng)過(guò)水解后結(jié)構(gòu)打開(kāi)乳化性質(zhì)有所提高是密不可分的。隨著花生蛋白水解物添加量的增加，色拉醬的離心乳析率呈現(xiàn)顯著降低的趨勢(shì)(P<0.05)。當(dāng)花生蛋白作為乳化劑時(shí)，色拉醬的離心破乳時(shí)間較短，僅為8.05 min。然而，使用花生蛋白水解物為乳化劑時(shí)，色拉醬的離心破乳時(shí)間延長(zhǎng)，隨著花生蛋白水解物的濃度增加破乳時(shí)間呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)(P<0.05)，在添加量為1%時(shí)，離心破乳時(shí)間為18.68 min，比對(duì)照組增加了2倍多。油脂析出的量越少，破乳花費(fèi)的時(shí)間越久則色拉醬的品質(zhì)就越好。

圖1 PPH對(duì)色拉醬離心乳析率和離心破乳時(shí)間的影響Fig.1 Effect of PPH on the centrifugal milk segregation rate and centrifugal demulsification time of salad sauce

2.2 花生蛋白水解物對(duì)色拉醬黏度的影響

圖2是花生蛋白和不同濃度的花生蛋白水解物制備的色拉醬在貯藏過(guò)程中黏度值的變化情況。由圖2可見(jiàn)，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，花生蛋白和不同濃度的花生蛋白水解物制備的色拉醬的黏度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。而花生蛋白水解物的加入能夠使色拉醬黏度降低，并且花生蛋白水解物的濃度越高，色拉醬的黏度就越低。在貯藏4周后，對(duì)照組的黏度值為3 845 Pa·s，添加0.25%、0.5%、1%花生蛋白水解物時(shí)，其黏度值依次下降為3 528、3 201、2 963 Pa·s。對(duì)上述研究結(jié)果總結(jié)得出，花生蛋白水解物不僅對(duì)色拉醬的穩(wěn)定性起到良好的作用，而且還能夠防止油脂進(jìn)一步氧化。

圖2 PPH對(duì)色拉醬黏度的影響Fig.2 Effect of PPH on the viscosity of salad sauce

2.3 花生蛋白水解物對(duì)色拉醬POV值的影響

圖3為添加花生蛋白和不同濃度的花生蛋白水解物的色拉醬隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)POV值的變化趨勢(shì)。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各個(gè)處理組的POV值都呈現(xiàn)了顯著增加的變化趨勢(shì)(P<0.05)，4周后達(dá)到最大值。與添加花生蛋白的色拉醬相比，添加花生蛋白水解物的色拉醬的POV值都得到顯著降低，說(shuō)明所有添加量(0.25%、0.5%、1%)的花生蛋白水解物對(duì)脂肪氧化起到了很好的抑制效果。在第4周時(shí)，與對(duì)照組相比，添加0.25%、0.5%、1%的花生蛋白水解物的抑制率分別為18.4%、38.1%、52.8%,說(shuō)明抑制油脂氧化的效果與花生蛋白水解物的添加量密切相關(guān)。

圖3 PPH對(duì)色拉醬貯藏過(guò)程中POV值的影響Fig.3 Effect of PPH on POV value of salad sauce during storage

2.4 花生蛋白水解物對(duì)色拉醬TBA值的影響

圖4為4周的貯藏期內(nèi)，花生蛋白水解物對(duì)色拉醬TBA值影響的變化趨勢(shì)。隨著貯藏期的延長(zhǎng)，添加不同量花生蛋白水解物(0.25%、0.5%、1%)的色拉醬的TBARS值都呈現(xiàn)顯著升高的趨勢(shì)(P<0.05)，這表明隨著貯藏期的延長(zhǎng)，色拉醬中的油脂氧化發(fā)生得更劇烈。隨著花生蛋白水解物添加量的增加，色拉醬的TBA值逐漸降低。在第4周時(shí)，采用花生蛋白制備的色拉醬其TBA值的生成量為0.72 mmol/kg，添加0.25%、0.5%、1%花生蛋白水解物時(shí)，其TBA值依次下降為0.55、0.47、0.39 mmol/kg 油，其抑制率達(dá)23.6%、34.7%、45.8%。通過(guò)對(duì)POV值和TBA值的測(cè)定充分說(shuō)明花生蛋白水解物能夠很好地抑制過(guò)氧化物和丙二醛的生成。

圖4 PPH對(duì)色拉醬貯藏過(guò)程中TBA值的影響Fig.4 Effect of PPH on TBA value of salad sauce during storage

2.5 花生蛋白水解物在色拉醬中的分布

研究認(rèn)為抗氧化劑在不同相的分布及其在油水界面的吸附量對(duì)評(píng)價(jià)其抑制脂肪氧化具有重要的作用[21]。因此，作者對(duì)花生蛋白水解物在色拉醬中的分布進(jìn)行了研究，研究結(jié)果見(jiàn)表1。絕大多數(shù)的PPH留在水相中，只有少數(shù)吸附在了界面上。隨著添加量的增加，吸附在油水界面上的花生蛋白水解物有所增加，并且各處理之間的差異性顯著(P<0.05)。據(jù)相關(guān)報(bào)道證明了多肽的抗氧化能力主要就是發(fā)生在油水界面上[22]。因此，當(dāng)添加量為1.0%時(shí)，能夠最好地抑制色拉醬中的油脂氧化。

表1 不同濃度的花生蛋白水解物在色拉醬中的分布Table 1 Distribution of peanut protein hydrolysates with different concentrations in salad dressing

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加花生蛋白水解物可以提高色拉醬的乳化和氧化穩(wěn)定性，顯著提高色拉醬的品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期。添加花生蛋白水解物能夠增加色拉醬的離心乳析率、降低離心破乳時(shí)間。在4周的貯藏期間，添加不同量的花生蛋白水解物制備的色拉醬的黏度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，色拉醬的黏度隨花生蛋白水解物添加量的增加而逐漸降低。同時(shí)，不同添加量的花生蛋白水解物均起到抑制過(guò)氧化物和硫代巴比妥酸值的作用，并且添加量越大抑制效果越明顯。此外，花生蛋白水解物能夠吸附在油水界面上，提高色拉醬的乳化和氧化穩(wěn)定性。