植物模擬蛋液體系構(gòu)建及凝膠性質(zhì)研究

牛 威，于 嬌，薛長(zhǎng)湖，薛 勇

（中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266003）

隨著素食飲食的興起，人們對(duì)素食食品的需求不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)素食食品在全球范圍內(nèi)的上市數(shù)量增長(zhǎng)了21%，如素肉餅[1]、素肉松[2]、素米腸[3]等食品應(yīng)運(yùn)而生。蛋類模擬制品作為食品工業(yè)中的新興食品，是以植物基元素為主要原料，在口感、外觀和組織結(jié)構(gòu)等方面模擬天然雞蛋。綠豆中含有豐富的蛋白質(zhì)，目前對(duì)綠豆的加工主要以淀粉為主，對(duì)綠豆蛋白利用程度低，造成了資源的浪費(fèi)。綠豆蛋白具有多種功能特性，如良好的溶解性、發(fā)泡性、凝膠性和乳化性等[4]。同時(shí)綠豆蛋白顏色為黃綠色，與天然蛋液凝膠相近，含有極少的過(guò)敏原，適宜大多數(shù)人食用[5]。因此，綠豆蛋白可作為一種良好的基體材料用于模擬蛋液的構(gòu)建。甲基纖維素可使重組類食品在加熱時(shí)和加熱后較長(zhǎng)時(shí)間保持食品所需的結(jié)實(shí)質(zhì)構(gòu)和多汁的口感，同時(shí)甲基纖維素還具有增稠、乳化、成膜等特性，因此，在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[6?7]。但二者的黏度和凝膠特性難以形成完整形態(tài)的凝膠，因此，有必要對(duì)具有黏度和凝膠特性的多糖進(jìn)行篩選，以構(gòu)建模擬蛋液體系。

多糖具有良好的凝膠特性，可將不同類型的多糖復(fù)配使用，構(gòu)成性質(zhì)不同的復(fù)合凝膠體系。κ-卡拉膠（κ-carrageenan，KC）和高?；Y(jié)冷膠（high acyl gellan gum，HA）作為冷凝膠多糖，在加熱后可以形成凝膠，賦予模擬蛋液在加熱后完整的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。KC 作為一種線性多糖，其單獨(dú)形成的凝膠不僅脆度大、彈性小，且析水現(xiàn)象嚴(yán)重[8]。HA 形成的凝膠柔軟、富有彈性和黏著力，但凝膠硬度和凝膠強(qiáng)度較差[9]。因此，在模擬蛋液體系中，在植物蛋白和甲基纖維素含量確定的條件下，KC 和HA 這兩種冷凝膠多糖對(duì)模擬蛋液加熱后的形態(tài)發(fā)揮重要作用，可將這兩種多糖以一定比例復(fù)配來(lái)改善蛋類替代品在加熱冷卻后的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)蛋類模擬制品的開(kāi)發(fā)主要以植物蛋白和多糖為主。向?qū)幍萚10]以大豆分離蛋白為基體，利用谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶與大豆分離蛋白的共價(jià)交聯(lián)作用，在特定溫度下，解決了植物類蛋白凝膠制品結(jié)構(gòu)松散、不易成型的問(wèn)題。Mahadevan 等[11]發(fā)明了一種重組卵清蛋白，具有膠凝、起泡、成膜、乳化、粘結(jié)、增稠等特性，可代替雞蛋用于焙烤食品。Keys 等[12]提供了一種低膽固醇含量的雞蛋替代品組合物，包括淀粉、脂肪和水膠體體系（水膠體和交聯(lián)劑的混合物），可用于炒雞蛋、煎蛋卷、煎蛋餅等。但是這些蛋類替代品在制備時(shí)需要復(fù)雜的加工工藝過(guò)程或者需要昂貴的儀器設(shè)備，制作成本較高。

本研究以綠豆蛋白、甲基纖維素、KC 和HA 作為主要成分，構(gòu)建了模擬蛋液體系。該體系不僅加工工藝簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜或昂貴的儀器設(shè)備，成本相較傳統(tǒng)雞蛋也具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有高蛋白、低脂肪、零膽固醇等特點(diǎn)，為消費(fèi)者提供一條新的素食選擇。本文采用動(dòng)態(tài)流變儀研究模擬蛋液凝膠過(guò)程中的動(dòng)態(tài)黏彈性變化，以此來(lái)反映模擬蛋液隨溫度變化其彈性和黏性的變化規(guī)律。通過(guò)TPA、低場(chǎng)核磁、掃描電鏡研究不同比例KC/HA 復(fù)配對(duì)模擬蛋液凝膠體系的力學(xué)性能及相互作用機(jī)理進(jìn)行表征，以期為植物基蛋類模擬制品的開(kāi)發(fā)提供一定的理論參考和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

天然雞蛋 青島市凌珊媽便利店；綠豆蛋白（純度80%，未變性） 煙臺(tái)雙塔食品有限公司；甲基纖維素（粘度：50 mPa·s） 山東赫達(dá)股份有限公司；高?；Y(jié)冷膠（食品級(jí)） 浙江一諾生物科技有限公司；κ-卡拉膠（食品級(jí)） 浙江上方生物科技有限公司。

PX223ZH 電子天平 奧豪斯儀器常州有限公司；TMS-PRO 質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)Food Technology 公司；MCR-101 流變儀 德國(guó)Anton-Par 公司；JSM-840電子掃描顯微鏡 日本JEOL 株式會(huì)社；PQ001 低場(chǎng)核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；Neofuge 18R 高速冷凍離心機(jī) 上海力申科學(xué)儀器有限公司；HH-2 電熱恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 凝膠樣品制備 植物模擬蛋液凝膠制備：稱取12 g 綠豆蛋白于燒杯中加入100 mL 蒸餾水，以600 r/min 攪拌30 min，靜置過(guò)夜使綠豆蛋白充分溶脹。加入2 g 甲基纖維素和質(zhì)量比分別為（1.6:0、1.4:0.2、1.2:0.4、1.0:0.6、0.8:0.8）KC/HA 復(fù)配多糖，冷凝膠多糖總濃度為1.6%，繼續(xù)以600 r/min 攪拌30 min。將制備好的混合溶膠樣品裝入直徑為3 cm的塑料腸衣中，放入恒溫水浴鍋在100 ℃下水浴加熱30 min，流水冷卻至常溫，在4 ℃下放置24 h 待測(cè)[13]。天然蛋液凝膠制備：將雞蛋液于燒杯中充分?jǐn)嚧蚴沟包S和蛋清混合均勻，將其裝入塑料腸衣中，在恒溫水浴鍋于100 ℃下水浴加熱30 min，流水冷卻至常溫，在4 ℃下放置24 h 待測(cè)。

1.2.2 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 凝膠強(qiáng)度測(cè)定：參照黃遠(yuǎn)芬等[14]的方法，并稍作改動(dòng)。將模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠樣品切成2~3 cm 高的圓柱體，注意切面均勻平整。采用直徑為12.7 mm 圓柱塑膠探頭（TMS 12.7 mm Black Aoetate），測(cè)試速度：60 mm/min，穿刺距離：4 mm，觸發(fā)力：5 g。破斷力代表樣品的硬度，單位為g；破斷距離代表樣品的彈性，單位為mm；兩者的乘積用來(lái)表征凝膠樣品的凝膠強(qiáng)度，單位為g·cm。質(zhì)地剖面分析（Texture profile analysis，TPA）測(cè)定：參照姜帥等[15]的方法，將模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠凝膠樣品分別置于TMS-PRO 質(zhì)構(gòu)儀分析測(cè)試平臺(tái)上，采用P-50 探頭對(duì)樣品進(jìn)行硬度、彈性等指標(biāo)測(cè)定。測(cè)量參數(shù)如下：測(cè)試前速度和測(cè)試速度均為60 mm/min，測(cè)試后速度為50 mm/min，壓縮程度為50%，觸發(fā)力為5 g，間隔時(shí)間為5 s。

1.2.3 動(dòng)態(tài)流變學(xué)測(cè)定

1.2.3.1 黏度測(cè)定 參照王小慶等[16]的方法，將模擬蛋液和天然蛋液置于測(cè)試平臺(tái)上，使用MCR 101 流變儀進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試溫度為25 ℃，剪切速率為0.1~100 s?1。測(cè)試前用二甲基硅油密封樣品以防止水分蒸發(fā)。

1.2.3.2 溫度掃描 參照Anton 等[17]的方法，取2~3 mL 模擬蛋液和天然蛋液置于測(cè)試平臺(tái)上，對(duì)樣品進(jìn)行溫度掃描。以6 ℃/min 的加熱速率從25 ℃加熱至100 ℃，然后從100 ℃降低至25 ℃，頻率恒定為1 Hz，應(yīng)變?yōu)?%。在加熱和冷卻的過(guò)程中，儲(chǔ)能模量G′、損耗模量G″被記錄下來(lái)。測(cè)試前用二甲基硅油密封樣品以防止水分蒸發(fā)。

1.2.3.3 頻率掃描 分別對(duì)熱凝膠前后的模擬蛋液和天然蛋液在線性區(qū)域內(nèi)（固定應(yīng)變?yōu)?%）進(jìn)行頻率掃描，頻率掃描的范圍為0.01~25 Hz，測(cè)試溫度為25 ℃。在這個(gè)過(guò)程中，G′、G″和損耗角正切Tanδ隨頻率的變化被記錄下來(lái)。每組樣品測(cè)試三次，取平均值進(jìn)行分析。

1.2.4 持水性測(cè)定 持水性測(cè)定參照Chen 等[18]的試驗(yàn)方法，將模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠樣品（約1.00 g）切成小塊，并置于具有兩層濾紙的離心管（直徑10 mm）中，在25 ℃下以5000 r/min 離心10 min，離心前后分別對(duì)樣品進(jìn)行稱重，其持水性（WHC）計(jì)算公式如下：

式中：m1：離心前凝膠樣品的質(zhì)量，g；m2：離心后凝膠樣品的質(zhì)量，g。

1.2.5 低場(chǎng)核磁測(cè)定 參照Li 等[19]的方法并略作修改，將模擬蛋液凝膠樣品切成5 mm×5 mm×10 mm的長(zhǎng)方體，置于15 cm 長(zhǎng)的專用核磁玻璃管中，并插入NMR 探針中。質(zhì)子共振頻率為22.7 MHz，測(cè)定時(shí)重復(fù)掃描4 次，采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）序列測(cè)量自旋-自旋弛豫時(shí)間（T2）。利用MultiExp InvAnalysis 軟件進(jìn)行多指數(shù)擬合，得到模擬蛋液凝膠的橫向弛豫圖譜。

1.2.6 掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu) 參照Wang 等[13]方法，將模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠樣品切成小塊置于10 mL 離心管中，在?80 ℃下預(yù)凍12 h，立即轉(zhuǎn)移至真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥2~3 d，將冷凍干燥后的凝膠放在銅網(wǎng)上并用金粉濺射涂覆。使用掃描電子顯微鏡在15 kV 的加速電壓下觀察樣品。

1.2.7 感官評(píng)價(jià) 參照姜帥等[15]的方法并稍作修改。在不粘鍋中加入少量植物油，將含有不同比例KC/HA 復(fù)配的植物模擬蛋液和天然雞蛋液分別于不粘鍋中以中小火煎5 min 左右，得到植物煎蛋和天然煎蛋。邀請(qǐng)10 名從事食品專業(yè)且經(jīng)過(guò)專門感官訓(xùn)練培訓(xùn)的研究生，其中，5 男5 女，組成評(píng)定小組，采用雙盲法進(jìn)行檢驗(yàn)。主要對(duì)產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)、口感進(jìn)行評(píng)定，每項(xiàng)指標(biāo)的最高得分為10 分，最低為1 分，其中，色澤占比20%，風(fēng)味占比20%，組織狀態(tài)占比30%，口感占比30%，綜合得分為這四項(xiàng)指標(biāo)的加權(quán)平均數(shù)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard of sensory evaluation

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)指標(biāo)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Origin 9.0 軟件繪圖。每組樣品測(cè)量三次取平均值作為最終結(jié)果。不同字母表示差異性顯著（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量比KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠質(zhì)構(gòu)分析

以天然蛋液凝膠為對(duì)照組，不同比例KC/HA 復(fù)配植物模擬蛋液凝膠為實(shí)驗(yàn)組，質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果如圖1所示。隨著HA 比例的增加，模擬蛋液凝膠的硬度和凝膠強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)（圖1A 和圖1C），這說(shuō)明在模擬蛋液凝膠過(guò)程中，KC 是決定模擬蛋液凝膠硬度和凝膠強(qiáng)度的關(guān)鍵性膠體，同時(shí)也說(shuō)明凝膠硬度主要來(lái)自KC 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而不是聚合物的重排。郭琦等[20]在研究KC 比例對(duì)明膠凝膠特性的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)隨著KC 比例的增加，混合凝膠的凝膠強(qiáng)度、硬度呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。同時(shí)HA 的添加顯著增加了模擬蛋液凝膠的彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性（P＜0.05）（圖1A 和圖1B），這主要是由于HA 有龐大的乙?；透视突璧K了聚合物鏈的緊密結(jié)合，易形成柔軟有彈性的凝膠[21]；而KC 則形成堅(jiān)硬脆性大的凝膠，易破裂，將二者復(fù)配之后KC 與HA 分子間的纏繞作用有效改善了模擬蛋液凝膠的彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性。袁妍等[22]發(fā)現(xiàn)隨著高?；?低?；Y(jié)冷膠復(fù)配比例的增大，復(fù)合凝膠的硬度減小，內(nèi)聚性和咀嚼性增大。由此可見(jiàn)，由于KC 與低?；Y(jié)冷膠都屬于雙螺旋線性多糖，二者在與HA 復(fù)配時(shí)有一定相似之處。同時(shí)可以看出，當(dāng)KC/HA 復(fù)配比例為1.2:0.4 時(shí)，模擬蛋液凝膠的硬度、凝膠強(qiáng)度和咀嚼性與天然蛋液凝膠無(wú)顯著差異（P>0.05)，質(zhì)構(gòu)最為接近。

圖1 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠質(zhì)構(gòu)性質(zhì)Fig.1 Textural properties of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels and natural egg liquid gels注：不同字母表示同一指標(biāo)差異顯著（P＜0.05）；圖5 同。

2.2 動(dòng)態(tài)流變學(xué)測(cè)定

2.2.1 黏度測(cè)定 圖2 為25 ℃時(shí)不同比例KC/HA復(fù)配植物模擬蛋液和天然蛋液黏度隨剪切速率變化關(guān)系圖。以天然蛋液為對(duì)照組，不同比例KC/HA 復(fù)配植物模擬蛋液為實(shí)驗(yàn)組，由圖2 可知，各比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液和天然蛋液的黏度隨剪切速率的增加均逐漸下降，呈現(xiàn)假塑性，具有剪切稀化的特點(diǎn)。與天然蛋液黏度相比，植物模擬蛋液黏度較大，隨著HA 比例的增加，模擬蛋液的黏度逐漸增強(qiáng)，這可能是由于HA 具有較高的持水性和黏性性質(zhì)，提高了復(fù)配體系中連續(xù)相的黏彈性，增強(qiáng)了模擬蛋液的抗剪切能力[23]。

圖2 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液和天然蛋液黏度與剪切速率關(guān)系Fig.2 Relationship between shear rate and viscosity of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid and natural egg liquid

2.2.2 溫度掃描 以天然蛋液為對(duì)照組，不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液為實(shí)驗(yàn)組。圖3A 和圖3B 反映了各處理組隨溫度改變其動(dòng)態(tài)黏彈性的變化，在升溫和降溫過(guò)程中，各比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液G′和G″隨溫度變化趨勢(shì)相似。在加熱初期，各比例KC/HA復(fù)配模擬蛋液G′和G″變化趨勢(shì)較為平緩。當(dāng)溫度大于45 ℃時(shí)，隨溫度繼續(xù)升高，不同比例KC/HA復(fù)合模擬蛋液溶膠G′和G″急劇升高，這主要是由于體系中甲基纖維素具有熱凝膠特性，可以使復(fù)合模擬蛋液實(shí)現(xiàn)溶膠到凝膠的轉(zhuǎn)變[7]。在降溫過(guò)程中（圖中上方曲線），模擬蛋液G′和G″仍然繼續(xù)增加，并且G′明顯大于G″，說(shuō)明模擬蛋液凝膠以彈性為主體，KC 和HA 作為冷凝膠多糖在加熱后冷卻可以形成凝膠，從而賦予模擬蛋類制品完整的質(zhì)構(gòu)特性。另外，隨著HA 比例的增加，冷卻至常溫時(shí)模擬蛋液凝膠G′呈逐漸降低的趨勢(shì)，說(shuō)明HA 的添加降低了模擬蛋液凝膠的彈性模量，這與凝膠強(qiáng)度和硬度測(cè)定結(jié)果相一致。對(duì)于對(duì)照組，在加熱初期，G′和G″明顯低于模擬蛋液，其變化趨勢(shì)與模擬蛋液相近。天然蛋液中既含有蛋清中的卵白蛋白、卵伴白蛋白和卵類黏蛋白等，同時(shí)也包含了蛋黃中的低密度脂蛋白，共同影響全蛋液的凝膠性[24]。在加熱至50 ℃時(shí)，G′和G″急劇升高，說(shuō)明此時(shí)蛋白質(zhì)凝膠開(kāi)始形成。在冷卻過(guò)程中G′和G″持續(xù)升高，在冷卻至25 ℃時(shí)，天然蛋液G′與KC/HA配比為1.2:0.4 的模擬蛋液接近，這與凝膠強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果一致。

圖3 升溫和降溫過(guò)程中不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液和天然蛋液儲(chǔ)能模量G′和損耗模量G″的變化Fig.3 Master curvers of storage modulus G' and loss modulus G″ for increaning temperature and decreasing temperature of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid and natural egg liquid

2.2.3 頻率掃描 圖4 反映了不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液和天然蛋液的黏彈性行為。儲(chǔ)能模量G′能反映黏彈性物質(zhì)的類固體性質(zhì)即彈性和剛性，損耗模量G″能反映黏彈性物質(zhì)的類液體性質(zhì)即黏性和流動(dòng)性[25?26]。在0.01~25 Hz 范圍內(nèi)，對(duì)于不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液和天然蛋液溶膠體系，G′與G″均隨頻率的增加而增加（圖4A 和圖4B）；植物模擬蛋液的G′與G″均高于天然蛋液，且隨著HA 比例的增加，模擬蛋液溶膠的G″呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，說(shuō)明HA 可以提高模擬蛋液溶膠的黏性性質(zhì)，這與黏度測(cè)定結(jié)果一致。在加熱形成凝膠后，模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠G′與G″幾乎平行，G′明顯高于G″，說(shuō)明形成的凝膠為強(qiáng)凝膠。隨著HA 比例的增加，植物模擬蛋液凝膠G′呈降低趨勢(shì)，與凝膠強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果一致。Tanδ（G″/G′）來(lái)描述凝膠的相對(duì)粘彈性，Tanδ值越低，表明凝膠形成了更強(qiáng)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，彈性性質(zhì)更優(yōu)良[27]。由圖4 可以看出，所有處理組的Tanδ值均小于0.5（圖4C），這說(shuō)明所有組別均形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的熱不可逆凝膠。添加HA 的植物模擬蛋液凝膠，Tanδ值較低，說(shuō)明其凝膠網(wǎng)絡(luò)密度較大，內(nèi)聚性較強(qiáng)，表現(xiàn)出更好的黏彈性特征。

圖4 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠儲(chǔ)能模量G′、損耗模量G″、損耗角正切Tanδ隨頻率的變化關(guān)系Fig.4 Relationship between storage modulus G′, loss modulus G″, Tanδand frequency of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels and natural egg liquid gels

2.3 持水性測(cè)定

持水能力影響食品凝膠的質(zhì)地和感官性質(zhì)，是評(píng)價(jià)食品凝膠可接受性的重要標(biāo)準(zhǔn)。由圖5 可知，隨著HA 比例的增加，植物模擬蛋液凝膠持水能力顯著增加（P＜0.05），均優(yōu)于KC/HA 為1.6:0 時(shí)凝膠的持水性能。當(dāng)KC/HA 為1.2:0.4 時(shí)，模擬蛋液凝膠持水性超過(guò)80%，當(dāng)KC/HA 比例為1.0:0.6 時(shí)，模擬蛋液凝膠持水性與天然蛋液凝膠持水性無(wú)顯著差異（P>0.05）。由此結(jié)果可知，HA 可以提高模擬蛋液凝膠的持水性能，這是因?yàn)镠A 所含有的甘油酯基團(tuán)對(duì)凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用，可以束縛更多的水分[28]；一般情況下，脆性多糖凝膠比彈性多糖凝膠更容易脫水收縮[29]。Huang 等[21]研究低?；Y(jié)冷膠與高酰基結(jié)冷膠復(fù)配結(jié)構(gòu)性能時(shí)也發(fā)現(xiàn)隨著HA 比例的增加其復(fù)合凝膠持水性也隨之增加。在本研究中，添加HA 后模擬蛋液凝膠彈性和內(nèi)聚性增強(qiáng)，可以改善凝膠的持水能力。

圖5 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠持水性Fig.5 Water holding capacity of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels and natural egg liquid gels

2.4 低場(chǎng)核磁測(cè)定

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可以通過(guò)測(cè)定橫向弛豫時(shí)間T2來(lái)判定食品中水分的結(jié)合狀態(tài)。圖6 和表2 反映了多指數(shù)擬合氫質(zhì)子弛豫時(shí)間T2分布情況，在模擬蛋液凝膠中發(fā)現(xiàn)了三個(gè)峰，其中，T21（0.1~10 ms）為凝膠中與大分子緊密結(jié)合的結(jié)合水，T22（10~100 ms）為不易流動(dòng)水，是被緊密束縛在凝膠網(wǎng)絡(luò)空間中的水，T23（100~1000 ms）為自由水[30?31]。A21、A22和A23分別為T21、T22、T23的弛豫峰面積，弛豫峰面積與其對(duì)應(yīng)的水分分?jǐn)?shù)成比例[32]。從圖6 可知，植物模擬蛋液凝膠中的水主要為自由水。從表2 可知隨著HA 比例的增加，T22和T23弛豫時(shí)間分別從14.06、108.28 ms降低至8.36、48.81 ms，具有顯著性差異（P＜0.05），表明模擬蛋液凝膠對(duì)水的結(jié)合能力增強(qiáng)，可能是由于KC 與HA 之間存在一定的相互作用，增強(qiáng)了凝膠間的分子作用力，增大了氫質(zhì)子遷移的弛豫速率，使得弛豫時(shí)間降低[33]。由表3 可以看出隨著HA 比例增加，A23峰面積比例從93.14%降低至87.18%，具有顯著性差異（P＜0.05），A21和A22峰面積比例分別從3.03%、3.80%增加至5.16%、7.09%，具有顯著性差異（P＜0.05），說(shuō)明HA 比例較大時(shí)，植物模擬蛋液凝膠對(duì)水分的束縛能力較強(qiáng)，可以使更多的自由水向不易流動(dòng)水和結(jié)合水遷移?？偠灾?，HA 的加入可以增強(qiáng)模擬蛋液凝膠的水分束縛能力，這與持水性測(cè)定結(jié)果相一致。

圖6 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠弛豫時(shí)間T2變化Fig.6 Changes in relation time T2of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels

表2 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠弛豫時(shí)間T2的變化Table 2 Changes in relation time T2of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels

表3 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠弛豫時(shí)間T2峰面積的變化Table 3 Changes in T2peak area of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels

2.5 微觀結(jié)構(gòu)分析

如圖7 所示，不同比例KC/HA 復(fù)配植物模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠微觀結(jié)構(gòu)具有一定的差異。單一KC 凝膠結(jié)構(gòu)主要是由絲狀鏈和小顆粒組成的網(wǎng)狀平面，掃描電子顯微鏡下沒(méi)有觀察到明顯立體的空間結(jié)構(gòu)（圖7A）。隨著HA 比例的增加，模擬蛋液凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。當(dāng)KC/HA 比例為1.2:0.4時(shí)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙較大，形成立體蜂窩狀結(jié)構(gòu)（圖7C）。隨著HA 比例繼續(xù)增加，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻、有序且致密，孔隙變?。▓D7D 和圖7E）。由KC 與HA 形成的復(fù)合凝膠體系可以形成獨(dú)立的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)[34?35]。當(dāng)兩種聚合物鏈互相交聯(lián)時(shí)可形成全互穿網(wǎng)絡(luò)，如果一種聚合物鏈交聯(lián)，另一種聚合物鏈為線性時(shí)則為半互穿網(wǎng)絡(luò)[36]。研究表明，由全互穿網(wǎng)絡(luò)形成的凝膠結(jié)構(gòu)比半互穿網(wǎng)絡(luò)更致密[37]。因此，當(dāng)KC/HA 為1.2:0.4 時(shí)，離散的KC 聚合物分散在連續(xù)的HA 基質(zhì)中，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為半互穿網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)KC/HA 為0.8:0.8 時(shí)，這兩種生物聚合物之間可以形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)。KC 和HA 之間具有很好的相容性和交聯(lián)性，形成全互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由圖7F 可知，在天然蛋液凝膠中由于蛋白質(zhì)變性發(fā)生相互締合作用，形成較大的聚集物，進(jìn)而形成立體的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[38]。同時(shí)也可以看出有油滴附著在天然蛋液凝膠表面，而模擬蛋液凝膠結(jié)構(gòu)中無(wú)明顯油滴。

圖7 不同比例KC/HA 復(fù)配模擬蛋液凝膠和天然蛋液凝膠微觀結(jié)構(gòu)Fig.7 Microstructure of KC/HA mixtures at different mass ratios of simulated egg liquid gels and natural egg liquid gels注：A~E：m（KC）:m（HA）依次為1.6:0、1.4:0.2、1.2:0.4、1.0:0.6、0.8:0.8，F(xiàn) 為天然蛋液凝膠（200×）。

2.6 感官評(píng)價(jià)

以天然煎蛋為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由圖8 可以看出，當(dāng)KC/HA 配比為1.6:0 時(shí)植物煎蛋的感官評(píng)分最低，主要是由于當(dāng)KC 比例較高時(shí)，植物煎蛋的硬度較大，彈性較小，在口感方面與天然煎蛋差別較大。隨著HA 比例的增加，植物煎蛋的感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)KC/HA 比例為1.2:0.4 時(shí)，植物煎蛋的口感、組織狀態(tài)、色澤和風(fēng)味達(dá)到最佳水平，因此綜合感官評(píng)分最高。圖9 為天然煎蛋和KC/HA 比例為1.2:0.4 時(shí)植物煎蛋對(duì)比圖，可以看出植物煎蛋顏色為金黃色，與天然煎蛋顏色相近。與天然煎蛋相比，植物煎蛋表面較平整，褶皺紋理少，這是二者在外觀上較大的區(qū)別。

圖8 不同比例KC/HA 復(fù)配植物煎蛋感官評(píng)分Fig.8 Sensory score of plant fried egg with different KC/HA ratios

圖9 天然煎蛋和植物煎蛋對(duì)比圖Fig.9 Comparison picture of natural fried egg and plant fried egg注：A 為天然煎蛋；B 為植物煎蛋。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同KC/HA 配比（1.6:0、1.4:0.2、1.2:0.4、1.0:0.6、0.8:0.8）的模擬蛋液和天然蛋液的流變和凝膠性質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，KC 可增強(qiáng)模擬蛋液凝膠的硬度和凝膠強(qiáng)度；隨著HA 比例的增加，復(fù)合凝膠的彈性、咀嚼性和內(nèi)聚性增強(qiáng)，當(dāng)KC/HA比例為1.2:0.4 時(shí)模擬蛋液凝膠的質(zhì)構(gòu)特性與天然蛋液凝膠最相近。低場(chǎng)核磁和持水性研究結(jié)果表明HA 可通過(guò)改變水分遷移速率來(lái)提高凝膠的持水能力。黏度測(cè)定結(jié)果表明HA 對(duì)模擬蛋液的黏性性質(zhì)起決定作用，增強(qiáng)了體系的抗剪切能力。溫度掃描結(jié)果顯示模擬蛋液和天然蛋液隨溫度上升和下降過(guò)程中G′始終大于G″，說(shuō)明兩者的彈性性質(zhì)大于黏性性質(zhì)。頻率掃描結(jié)果顯示KC 提高了模擬蛋液凝膠的G′和G″，而HA 可降低損耗角正切值Tanδ，這是因?yàn)镠A 含有的甘油酯基團(tuán)對(duì)凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)起到穩(wěn)定的作用，可改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密性。掃描電鏡結(jié)果顯示，在模擬蛋液凝膠中KC 和HA 可形成獨(dú)立的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，而天然蛋液凝膠由于蛋白質(zhì)交聯(lián)作用可形成三維空間凝膠網(wǎng)絡(luò)，并有油滴附著。感官評(píng)定結(jié)果表明當(dāng)KC/HA 比例為1.2:0.4 時(shí)，植物模擬煎蛋在口感、組織結(jié)構(gòu)和顏色上與天然煎蛋最相近。因此，在蛋類模擬制品中可通過(guò)調(diào)節(jié)KC/HA 復(fù)配比例，來(lái)滿足消費(fèi)者對(duì)植物基蛋類模擬制品質(zhì)地、口感和外觀等方面的需求。