脂肪替代物在蛋黃醬中的應(yīng)用研究進(jìn)展

馬傳國，曹昕琪

1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001 2.小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001

蛋黃醬是采用含蛋黃的配料，將食用植物油與含有酸性配料和(或)酸度調(diào)節(jié)劑的水相乳化，添加或不添加其他輔料、食品添加劑形成穩(wěn)定的半固態(tài)酸性乳化調(diào)味醬[1]。蛋黃醬是西式食品中的常見用料，隨著中西文化的交流，逐漸走上了國人的餐桌，常用于面包、蔬菜沙拉、炸雞等食品中。

脂肪作為食物的重要成分，長期以來一直被認(rèn)為是能量和飽腹感的主要來源。脂肪還為人體提供脂溶性維生素和必需脂肪酸等有益成分。然而由于生活方式的改變以及能量攝入和消耗之間缺乏平衡，肥胖在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢[2]。美國心臟協(xié)會(huì)建議將脂肪攝入量限制在總消耗熱量的30%以下，飽和脂肪的攝入量減少到不超過10%[3]?？紤]到過度攝入脂肪是導(dǎo)致肥胖的主要因素，低脂食品的生產(chǎn)激發(fā)了許多研究者的興趣[4]。因?yàn)橛屯ǔＪ堑包S醬中主要的成分，制造商現(xiàn)在也傾向于生產(chǎn)低脂蛋黃醬[5]。無論是從生產(chǎn)商還是消費(fèi)者的角度而言，脂肪替代物都是較好的選擇。

為了減少人們對日益增多的肥胖癥的普遍擔(dān)憂，食品行業(yè)正在通過開發(fā)低脂、減脂或脫脂產(chǎn)品來應(yīng)對。蛋黃醬中脂肪替代物的使用會(huì)使其外觀和質(zhì)地發(fā)生變化，從而影響消費(fèi)者的接受度。另外，添加其他成分在降低脂肪含量的同時(shí)，也會(huì)對蛋黃醬口感、質(zhì)構(gòu)特性甚至是穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[2]。

脂肪替代物不僅可以改善蛋黃醬的加工性能，還可以提高其營養(yǎng)價(jià)值。作者對蛋黃醬中各成分的作用、蛋白基脂肪替代物、碳水化合物基脂肪替代物、復(fù)合型脂肪替代物的作用原理及應(yīng)用進(jìn)行綜述，為尋找合適的脂肪替代物降低蛋黃醬中的油脂含量、研發(fā)新產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 蛋黃醬的成分及作用

蛋黃醬是一種水包油(O/W)乳狀液，因其奶油般的口感和獨(dú)特的風(fēng)味而被廣泛用作調(diào)味品。傳統(tǒng)的蛋黃醬含有65%～80%的脂肪，有助于改善其質(zhì)地、外觀、風(fēng)味和貨架期[6-7]。蛋黃醬在20世紀(jì)初首次商業(yè)化生產(chǎn)，最近幾年在亞洲國家流行起來[8]。蛋黃醬包括恒定的水相和分散的油相[2]。蛋黃醬用植物油、乳化劑(雞蛋卵磷脂)、酸性成分(醋酸、檸檬酸)、調(diào)味品(糖、鹽、芥末)、質(zhì)構(gòu)增強(qiáng)劑和抗氧化劑生產(chǎn)[9]。表1為蛋黃醬感官要求和理化指標(biāo)。

1.1 油脂的作用

蛋黃醬是由油相與預(yù)混料(醋、蛋黃和芥末)慢慢混合而成[10]，同時(shí)混合水相和油相會(huì)產(chǎn)生油包水乳狀液。蛋黃醬呈酸性且含油量較高，被認(rèn)為是一種微生物穩(wěn)定的食品，可以在室溫下儲(chǔ)存，盡管不飽和脂肪酸的氧化會(huì)影響其品質(zhì)。油脂作為蛋黃醬的主要成分之一，對改善產(chǎn)品的流變特性和感官特性有積極的作用，還有助于改善產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)地、外觀和保質(zhì)期[11]。另外，蛋黃醬最重要的特征之一——口感，很大程度上由脂肪決定。一般來說，脂類產(chǎn)品中脂肪的口感是一種復(fù)雜的流變現(xiàn)象，涉及食品的流動(dòng)性和黏度特性[12]。

1.2 鹽和醋的作用

鹽的加入可以提高蛋黃醬的穩(wěn)定性，主要有以下作用[13]：第一，鹽有助于分散蛋黃顆粒，使更多表面活性物質(zhì)可用；第二，鹽可以中和蛋白質(zhì)電荷，使蛋白質(zhì)可以更容易被吸附到油滴表面；第三，電荷中和后，相鄰油滴間的相互作用增強(qiáng)；第四，鹽改變了界面層水分子的排列從而使非極性氨基酸間的疏水相互作用改變。

醋最重要的作用是調(diào)節(jié)pH值。蛋黃醬的pH值對乳液結(jié)構(gòu)有重要的影響。當(dāng)pH值達(dá)到蛋黃蛋白的等電點(diǎn)時(shí)，蛋白的表面電荷就會(huì)減少，蛋黃醬的穩(wěn)定性和黏彈性達(dá)到最高點(diǎn)。如果蛋白質(zhì)具有較高的電荷，那么蛋白質(zhì)就不會(huì)發(fā)生絮凝[5]。Aleman等[14]研究表明，含有負(fù)電荷的液滴傾向于吸附帶正電荷的金屬離子，這有利于脂質(zhì)抗氧化性能。此外，低pH值(pH 4)會(huì)破壞磷酸鹽和鐵之間的離子橋。鐵離子在中性和低pH值下分別是不溶和可溶的。Jacobsen等[15]研究指出降低pH值可能增加蛋黃醬中鐵離子的溶解，從而促進(jìn)氧化。

1.3 蛋黃的作用

在蛋黃醬配方中，蛋黃是維持穩(wěn)定性最重要的部分[16]。蛋黃對形成蛋黃醬乳液和防止絮凝起重要作用。此外，蛋黃的高乳化能力與磷脂、脂蛋白(LDL和HDL)以及非結(jié)合蛋白(卵黃蛋白和卵黃高磷蛋白)有關(guān)，這些成分可以吸附在油水界面從而穩(wěn)定蛋黃醬乳液[17]。

雖然蛋黃具有出色的乳化性能，但也受一些因素的限制，例如沙門氏菌污染、價(jià)格高以及膽固醇含量高[18]。因此，科學(xué)家們研究了用蛋白取代蛋黃。Sun等[6]研究利用動(dòng)物蛋白如酪蛋白、乳清蛋白和肉蛋白開發(fā)新的蛋黃醬。Diftis等[19]使用植物蛋白(如羽扇豆蛋白、大豆蛋白和豌豆蛋白)代替蛋黃來穩(wěn)定水包油乳液。替代物的使用對蛋黃醬的部分感官特性產(chǎn)生了負(fù)面的影響，如涂抹性、硬度、色澤等[20]。此外，由于pH值增加，蛋黃醬的儲(chǔ)藏期縮短[21]。

2 脂肪替代物在蛋黃醬中的應(yīng)用

脂肪替代物是指一類加到低脂或無脂的食品中，使它們具有與同類全脂食品相同或相近的感官效果的物質(zhì)[22]。它們不能完全替代食物中的脂肪，但提供了與脂肪以及大量膳食多糖和蛋白質(zhì)相似的口感和質(zhì)地[6]。替代脂肪的物質(zhì)應(yīng)主要具有以下屬性：無腹瀉作用、毒理學(xué)安全、口感與脂肪類似以及與脂肪價(jià)格相當(dāng)。

在不降低口感的情況下替代部分脂肪是生產(chǎn)低脂食品的關(guān)鍵因素[23]。由于脂肪的減少，蛋黃醬的感官和理化性質(zhì)受到顯著影響。從物理角度來看，減少分散相和增加水分含量是產(chǎn)生低脂肪乳液所必需的[24]。但降低蛋黃醬中油的比例會(huì)降低油滴的密度，削弱油滴和乳液之間的穩(wěn)定性和相互作用，導(dǎo)致乳液的稠度和黏度降低[25]。從目前的研究進(jìn)展來看，利用脂肪替代物生產(chǎn)低脂蛋黃醬，脂肪替代率一般在50%左右，有的蛋黃醬通過制備雙重乳液使脂肪替代率達(dá)到了95%左右。

2.1 蛋白基脂肪替代物

蛋白基脂肪替代物是以天然蛋白為原料，經(jīng)變性處理(pH值、鹽、金屬等)后，使疏水基團(tuán)暴露在分子表面，表現(xiàn)出與油脂類似的疏水特性。同時(shí)微?；鞍踪|(zhì)發(fā)生水合作用，形成直徑小于10 μm的蛋白質(zhì)顆粒，從而很好地模擬脂肪潤滑、細(xì)膩的口感[26](圖1)。以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的脂肪替代物對低脂食品有積極的影響，其在風(fēng)味相互作用和脂肪替代量方面比以碳水化合物為基礎(chǔ)的脂肪替代品有以下優(yōu)點(diǎn)[27]：提高了品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值和功能特性，降低了低脂食品的膽固醇、脂肪含量和能量密度。

動(dòng)物蛋白來源于肉類、蛋類、奶類等，營養(yǎng)價(jià)值高，味道好。它們比植物蛋白具有更高的消化率和生物學(xué)價(jià)值[28]。常見的有牛奶蛋白、酪蛋白、乳清蛋白、蛋清蛋白、膠原蛋白等。乳清蛋白因其在不同的溫度和酸堿度環(huán)境下具有能夠凝結(jié)凝膠的能力而被廣泛應(yīng)用。微?；榍宓鞍?MWP)能夠覆蓋味蕾并包覆脂肪，這種包覆方式有助于香料逐漸到達(dá)受體，并有助于掩蓋低脂產(chǎn)品中的一些澀味和苦味[25]。Sun等[6]使用MWP替代脂肪，雖然形成的凝膠結(jié)構(gòu)較弱，但20%脂肪替代率的樣品表現(xiàn)出較高的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，40%脂肪替代率的樣品不僅有與全脂蛋黃醬相似的色澤、氣味、質(zhì)構(gòu)特性和味道，而且熱量降低了35.4%。Wang等[29]將咸蛋清脫鹽處理后制備微米級蛋清凝膠作為脂肪替代品，脂肪替代率在30%時(shí)，低脂蛋黃醬具有高儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

植物蛋白一般來源于谷類、豆類、蔬菜和水果等。植物蛋白與動(dòng)物蛋白相比，含有較少的蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸，但卻提供了世界人均蛋白質(zhì)65%的供應(yīng)量，而且植物蛋白中相對較多的非必需氨基酸可能降低慢性疾病帶來的風(fēng)險(xiǎn)[30]。常見的植物蛋白有大豆蛋白、玉米醇溶蛋白、小麥面筋蛋白、豌豆蛋白等。Liu 等[10]采用乳化蒸發(fā)-低溫固化法處理小麥面筋蛋白制備脂肪替代品，發(fā)現(xiàn)含1.0%小麥面筋蛋白與對照蛋黃醬相比，有非常相似的液滴分布，相似的感官特性和摩擦學(xué)性能，并且具有很好的熱穩(wěn)定性。Miguel等[31]利用電噴霧技術(shù)將魚油用玉米醇溶蛋白包覆起來生產(chǎn)低脂蛋黃醬，減少了儲(chǔ)藏期間的脂質(zhì)氧化并延長了omega-3多不飽和脂肪酸產(chǎn)品的保質(zhì)期。

2.2 碳水化合物基脂肪替代物

碳水化合物基脂肪替代物包括淀粉類、膠體類、纖維素類等。碳水化合物基脂肪替代物能量低、無毒副作用、來源廣泛。其中復(fù)合碳水化合物能夠與水結(jié)合形成糊狀物，通過提供類似于某些食物系統(tǒng)中脂肪的流動(dòng)性和潤滑性，可以模擬產(chǎn)品中脂肪的質(zhì)地和黏度[32-33]。表2總結(jié)了碳水化合物基脂肪替代物在蛋黃醬中的作用。

表2 碳水化合物基脂肪替代物在蛋黃醬中的作用

2.2.1 淀粉基

淀粉來源廣泛，產(chǎn)量大，基于淀粉的脂肪替代物安全性能高，模擬效果好。因此，淀粉基脂肪替代品是目前最大的脂肪替代品類型。這類脂肪替代品通過糊精化、酶水解、交聯(lián)等方法進(jìn)行改性，最終可形成雙螺旋纏結(jié)的凝膠。凝膠具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠保留一定量的水分，從而提供一定程度的流動(dòng)性，使其感官與脂肪非常相似[34](圖2)。淀粉基脂肪替代物的原料主要有馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉等，這些原料價(jià)格相對便宜，制備的產(chǎn)品性能好[35]。Mun等[11]利用4-α-糖基轉(zhuǎn)移酶改性大米淀粉，5.6%改性大米淀粉和0.1%的黃原膠生產(chǎn)的低脂蛋黃醬具有與全脂蛋黃醬相似的流變特性和外觀。Park等[36]使用改性竹芋淀粉替代30%和50%的脂肪，結(jié)果表明該蛋黃醬相較于全脂蛋黃醬具有更高的穩(wěn)定性和黏彈性。姜雯翔等[37]使用α-淀粉酶酶解大米淀粉替代脂肪時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)葡萄糖值(DE值)為1.5的大米糊精替代蛋黃醬中30%的脂肪時(shí)，蛋黃醬的流變學(xué)特性和感官品質(zhì)與全脂蛋黃醬最為接近。申瑞玲等[38]使用燕麥糊精替代蛋黃醬脂肪發(fā)現(xiàn)，燕麥糊精的DE值能夠提高蛋黃醬的黏度，并且避免由于脂肪的減少而造成的組織狀態(tài)的破壞，使蛋黃醬更加均勻、細(xì)膩、爽滑，當(dāng)脂肪替代比為27.9%時(shí)最佳。劉婧婷[39]使用大米淀粉基替代脂肪，發(fā)現(xiàn)當(dāng)脂肪替代量為20%時(shí)，低脂蛋黃醬的黏性、涂抹性有所增強(qiáng)，色澤、風(fēng)味與全脂蛋黃醬相近。郝新蕾等[40]利用馬鈴薯淀粉作為脂肪替代品發(fā)現(xiàn)DE值為5.1的樣品具有較好的穩(wěn)定性。Bajaj等[41]使用辛烯基琥珀酸酐(OSA)對小麥淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、大米淀粉等進(jìn)行改性制備低脂蛋黃醬，發(fā)現(xiàn)OSA改性淀粉增強(qiáng)了蛋黃醬的乳化特性，而且具有較高的儲(chǔ)存模量。董吉林等[42]以小麥糊精作為脂肪替代物，脂肪替代率為27.7%時(shí)的低脂蛋黃醬相較于全脂蛋黃醬具有良好的質(zhì)構(gòu)特性和可接受性。

2.2.2 膠體基

膠體基脂肪替代物具有良好的膠凝性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域，主要以果膠、卡拉膠、黃原膠和瓜爾豆膠等為主。發(fā)生強(qiáng)烈水合作用的結(jié)合水跟隨膠體大分子運(yùn)動(dòng)，鄰近水、多層水的運(yùn)動(dòng)速度受到影響，游離水和截留水仍可以自由運(yùn)動(dòng)，使得體系黏度提高，從而模擬出脂肪的口感和特性[43]。果膠具有抑制脂質(zhì)消化、增加穩(wěn)定性和減少油滴形成的潛力。劉賀等[44]利用果膠制備低脂蛋黃醬，脂肪替代量為60%的產(chǎn)品觸變能與全脂蛋黃醬相似，但凝膠強(qiáng)度較弱。劉賀等[45]以明膠和阿拉伯膠為原料制備低脂蛋黃醬，結(jié)果表明脂肪替代量在60%時(shí)產(chǎn)品感官性質(zhì)無明顯變化，添加0.04%黃原膠、0.05%卡拉膠的低脂蛋黃醬的質(zhì)構(gòu)與全脂蛋黃醬相當(dāng)。Li等[46]使用魔芋凝膠制備低脂蛋黃醬，魔芋凝膠替代率不超過30%時(shí)蛋黃醬是可接受的，而且產(chǎn)品在一定儲(chǔ)藏期內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性。在低脂蛋黃醬中，黏度因添加劑的加入而增加，Karas等[47]使用親水膠體，通過減少聚結(jié)而增加乳液的密度和穩(wěn)定性。海藻酸鈉溶于熱水和冷水形成黏稠狀膠體溶液，是一種水合能力非常強(qiáng)的親水性凝膠劑。郭綽等[48]使用海藻酸鈉替代脂肪，利用海藻酸鈉與蛋黃蛋白質(zhì)之間的靜電聚集作用增加乳液的穩(wěn)定性。楊述[49]使用褐藻膠制備低脂蛋黃醬，添加2.0%的褐藻膠蛋黃醬與全脂蛋黃醬具有相似的觸變性，表觀黏度相差不大，呈現(xiàn)出比全脂蛋黃醬更高的穩(wěn)定性和相似的感官特性。Worrasinchai等[7]利用啤酒廢酵母制備β-葡聚糖作為脂肪替代物，發(fā)現(xiàn)50%和75%脂肪替代率的蛋黃醬表現(xiàn)出與全脂蛋黃醬相似的硬度和黏度，且β-葡聚糖還起到了穩(wěn)定劑的作用，提高了樣品的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。Johary等[50]使用羅勒籽膠(BSG)、蘆薈膠(TG)和芝麻油(SSO)作為脂肪替代物，研究表明添加2.5%BSG與2.5%TG混合物的蛋黃醬表現(xiàn)出與對照蛋黃醬相似的質(zhì)地，SSO的加入不僅可以防止酸敗，還可以增強(qiáng)產(chǎn)品的抗氧化作用。

2.2.3 纖維素基

纖維素是以β-葡萄糖為單位組成的長鏈化合物，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與淀粉相似，基本不能被人體消化吸收。纖維素經(jīng)過物理或化學(xué)方法處理成為纖維素粒子，然后通過物理鍵能作用與水形成三維結(jié)構(gòu)弱凝膠，模擬脂肪的口感和特性(圖3)。食用纖維素能增加飽腹感，減少食物攝入量，從而有利于控制體重。Alimi等[51]研究了不同濃度和組成比的3種菊粉(短鏈、中鏈和長鏈菊粉)，其中高濃度的長鏈菊粉制備的蛋黃醬穩(wěn)定性強(qiáng)且增強(qiáng)了乳液的彈性，當(dāng)長鏈菊粉增加(≥5%)時(shí)，乳液的彈性性能得到改善，表現(xiàn)出較高的抗形變能力，微觀呈現(xiàn)出致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Drozowska等[52]以亞麻籽粕提取物作為脂肪替代品，結(jié)果表明亞麻籽粉末增加了蛋黃醬的穩(wěn)定性并且改善了乳化能力。Khushbu等[53]使用2%的蔥粉作為脂肪替代物，所制備的低脂蛋黃醬相比于全脂蛋黃醬具有更好的質(zhì)構(gòu)和流變特性，顯著改善了口感。Heggset等[54]將纖維素納米纖維(CNFS)作為增稠劑制備低淀粉、低脂蛋黃醬和低油全脂蛋黃醬，研究表明添加0.75%的CNFS補(bǔ)償?shù)矸酆?降至50%)，可得比對照組穩(wěn)定性好、質(zhì)構(gòu)相似的蛋黃醬，0.42%的CNFS可以恢復(fù)脂肪減少引起的黏度和模量的下降。Evanuarini等[55]以西瓜皮粉作為脂肪替代物，結(jié)果表明添加6%的西瓜粉生產(chǎn)出來的低脂蛋黃醬品質(zhì)較好。翟曉利[56]利用自組裝麥麩納米纖維素制備低脂蛋黃醬，37.5%自組裝麥麩納米纖維素樣品的流變學(xué)特性和質(zhì)構(gòu)屬性與全脂蛋黃醬最為接近，儲(chǔ)藏期間色澤變化較小。

2.3 復(fù)合型脂肪替代物

復(fù)合型脂肪替代物通常由來源于不同基質(zhì)的物質(zhì)混合(淀粉、蛋白質(zhì)、膠體等)制備而成，復(fù)合基質(zhì)之間存在一定的協(xié)同作用，能夠更好地模擬脂肪。Su等[57]以黃原膠、瓜爾豆膠和柑橘纖維為原料制備低脂蛋黃醬，50%脂肪替代率的蛋黃醬流變特性和感官特性與對照蛋黃醬無差異。劉燕等[58]通過接枝反應(yīng)將脫脂豆粕和水解玉米淀粉復(fù)合制備脂肪替代物，成功替代約70%的脂肪。常翠華[59]利用蛋清蛋白微凝膠顆粒和果膠制備低脂蛋黃醬，當(dāng)果膠與蛋清蛋白微凝膠顆粒為2∶4時(shí)，樣品具有最高的黏度和硬度，此時(shí)二者在阻礙乳液流動(dòng)上發(fā)揮協(xié)同作用。Yang等[60]將蛋黃蛋白和海藻酸鹽通過靜電絡(luò)合作用制備脂肪替代物，pH值為5.8時(shí)所得的乳狀凝膠具有顯著的黏彈性、觸變性和可塑性，可與含油量為75%的全脂蛋黃醬產(chǎn)品相媲美。Puligundla等[61]利用大米淀粉和羥丙基化膠體制備脂肪替代物，可以替代高達(dá)20%的總脂肪，與全脂對照相比，大米淀粉替代蛋黃醬具有更好的感官特性和凍融穩(wěn)定性。

3 展望

20世紀(jì)中期開始，研究人員對脂肪替代物開展了各種研究，不同原料、不同處理技術(shù)開發(fā)出不同基體的脂肪替代物被用來替代蛋黃醬中的油脂。脂肪替代物在替代較高含量脂肪的同時(shí)，面臨最大的挑戰(zhàn)是模擬全脂蛋黃醬的口感和質(zhì)地。國內(nèi)外有不少關(guān)于脂肪替代物的研究，但大多數(shù)產(chǎn)品在感官特性上與全脂蛋黃醬仍有一定差距。另外，消費(fèi)者越來越注重食品安全問題，要求也越來越高，應(yīng)盡量采用天然的脂肪替代物滿足消費(fèi)者對于食品安全的要求。