用小麥醇溶蛋白/阿拉伯膠復(fù)合膠體顆粒制備植物基蛋黃醬及其性質(zhì)分析

葉蕓彤，梅鈺琪，楊韻儀，劉瀟，萬芝力*

（1.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，食物蛋白與膠體研究中心，廣東廣州 510640）（2.南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇南京 210023）

作為廣受歡迎的配方調(diào)味醬，蛋黃醬呈乳液凝膠狀，由蛋黃、植物油等原料均質(zhì)混合而制得[1]。商品化蛋黃醬被看作是水包油型高內(nèi)相乳液[2]（High Internal Phase Emulsion，HIPE），HIPE 通常被定義為油相體積分?jǐn)?shù)大于74%（V/V）的乳液體系[3]。在形成時，蛋白質(zhì)為系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了重要的作用。但蛋黃本身除蛋白質(zhì)外，還含有較多的膽固醇及飽和脂肪酸，大量攝入會增加人體患心血管疾病的風(fēng)險[4]。此外，在健康飲食的潮流下，人們對于此類食品開始出現(xiàn)抵觸心理，更多地去追求綠色、健康的食品。目前，利用植物蛋白替代動物蛋白，從而減少或消除產(chǎn)品對動物性原料的依賴，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方案之一[5-7]。因此，利用植物蛋白部分或全部代替動物蛋白制作具有類似蛋黃醬結(jié)構(gòu)的HIPE 或乳液凝膠[8,9]是非常熱門的課題之一，早在二十一世紀(jì)初，F(xiàn)ranco 等[10]便進(jìn)行過類似的實驗。

乳液由于自身不穩(wěn)定性，通常加入乳化劑來降低界面張力。食品中為了達(dá)到健康的要求，通常采用蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)作為天然乳化劑[11]。而蛋白基膠體顆粒因其具有良好的乳液、界面穩(wěn)定能力及特有的營養(yǎng)價值，被視為優(yōu)質(zhì)的HIPE 乳化劑。小麥醇溶蛋白是一種水溶性較差的蛋白顆粒，但在一定濃度的乙醇溶液中具有較好的溶解性[12]。并且含有較多的疏水性氨基酸，呈現(xiàn)出較好的兩親性。曾濤[13]成功利用小麥醇溶蛋白膠體顆粒制備抗氧化HIPE，表明其在開發(fā)植物蛋白乳液凝膠方面具有潛力。但在酸性條件下，其具有較強(qiáng)的親水性，無法在界面上吸附，故無法達(dá)到好的穩(wěn)定效果[14]。目前，利用多糖制備蛋白/多糖復(fù)合顆粒已被證明可修飾蛋白顆粒的結(jié)構(gòu)，從而改善界面吸附性質(zhì)，提高體系的乳化性[15]。一些因為具有非極性基團(tuán)或蛋白質(zhì)附著在親水性碳水化合物鏈上的天然多糖，具有良好的乳化性能。阿拉伯膠是最常見的此類表面活性多糖，也是目前食品工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的天然多糖乳化劑。然而，其主要缺點(diǎn)是需要較高的乳化劑與油的比例才能形成穩(wěn)定的乳液[11]。但阿拉伯膠屬于陰離子多糖，具有獨(dú)特的蛋白質(zhì)與鼠李糖分子結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出良好的兩親性[16]，可用于制備具有較好乳化性的復(fù)合膠體顆粒。

基于此，本項目利用小麥醇溶蛋白與多糖（阿拉伯膠）通過反溶劑法制備復(fù)合顆粒[17]，進(jìn)一步制備出HIPE，并對乳液的外觀及粒徑分布、微觀結(jié)構(gòu)、流變學(xué)行為、摩擦學(xué)性質(zhì)和熱穩(wěn)定性等性質(zhì)加以評估，致力于開發(fā)一種與蛋黃醬性質(zhì)相似的植物蛋白基HIPE，為食品生產(chǎn)中植物蛋白作為動物蛋白的替代品提供可能，便于人們在追求健康的同時兼顧口感追求，并以此為新型健康食品的開發(fā)提供思路及理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

谷阮粉購自封丘華豐粉業(yè)有限公司，阿拉伯膠購自Sigma-Aldrich 公司，葵花籽油購于當(dāng)?shù)爻?，其他試劑均為分析純，所有實驗用水均為去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

Arium 611 純水機(jī)，德國Sartorius 公司；CR22 低溫離心機(jī)，日本Hitachi 公司；DELTA 1-24 LSC 冷凍干燥機(jī)，德國Christ 公司；DHG-9140A 電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器公司；T10 Basic 高速分散機(jī)，德國IKA 公司；MasterSizer 3000 微米粒度儀，英國Malvern公司；IX53 光學(xué)顯微鏡，日本OLYMPUS 公司；HAKKE MARS60 流變儀，美國Thermo Fisher Scientific 公司；RV10 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國IKA 公司；DHZ-DA 恒溫?fù)u床，江蘇太倉市實驗設(shè)備廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 小麥醇溶蛋白/阿拉伯膠（G/GA）復(fù)合膠體顆粒的制備

小麥醇溶蛋白的制備按照Duclaroir 等[18]的方法，稍作修改。稱取100 g 谷阮粉于2 L 燒杯中，加入1 000 mL 70%（V/V）的乙醇水溶液，調(diào)節(jié)pH 值至4.0，在25 ℃下進(jìn)行攪拌2～3 h，8 000 r/min 離心20 min，將上清液轉(zhuǎn)移至旋蒸儀中，在45 ℃下去除乙醇，隨后將溶液冷凍干燥24 h，得到的樣品即為小麥醇溶蛋白。

通過反溶劑方法制備小麥醇溶蛋白納米顆粒。準(zhǔn)確稱量16 g 小麥醇溶蛋白粉末，溶解在200 mL 70%（V/V）乙醇溶液中，另外將8 g 阿拉伯膠溶于400 mL去離子水。待兩者分散均勻后，調(diào)節(jié)pH 值至4.0，并將小麥醇溶蛋白溶液快速加入至阿拉伯膠溶液中，過程中不斷攪拌。隨后將溶液在45 ℃條件下進(jìn)行旋蒸處理以完全除去乙醇，得到的溶液冷凍干燥24 h 后獲得G/GA 復(fù)合膠體顆粒（小麥醇溶蛋白與阿拉伯膠的質(zhì)量比為2:1）。

1.3.2 復(fù)合膠體顆粒的粒度測定

利用MasterSizer 3000 測量復(fù)合膠體顆粒的粒徑。使用超純水分散G/GA 復(fù)合膠體顆粒，顆粒折射率設(shè)定為1.473；顆粒吸收率為0.001；分散劑為水，折射率為1.330。所有測量均在25 °C 下進(jìn)行。

1.3.3 復(fù)合膠體顆粒的微觀結(jié)構(gòu)（SEM）

利用掃描電子顯微鏡對復(fù)合膠體顆粒的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。將粉末樣品用導(dǎo)電膠固定于金屬載物臺上進(jìn)行噴金處理，使用5 kV 加速電壓，觀察其形貌特征。

1.3.4 高內(nèi)相乳液HIPE 及蛋黃醬的制備

調(diào)節(jié)G/GA 復(fù)合膠體顆粒的pH 值為4.0，以不同濃度的G/GA 復(fù)合膠體顆粒溶液為水相，葵花籽油為油相，油相占比為75 wt%，制備不同復(fù)合膠體顆粒濃度的HIPE[19]。使用高速分散機(jī)在20 000 r/min 轉(zhuǎn)速下剪切均質(zhì)3 min，得到Pickering類型的HIPE。其中G/GA復(fù)合膠體顆粒溶液的濃度分別為2 wt%、4 wt%、6 wt%和8 wt%，最后制得的HIPE 中復(fù)合膠體顆粒濃度分別為0.5 wt%、1.0 wt%、1.5 wt%和2.0 wt%。

參照Ghoush 等[20]的方法制備蛋黃醬，稍作修改。將0.4 g 糖、0.22 g 食鹽、3.1 g 蛋黃與48 g 葵花籽油混合，使用T10 Basic 高速分散機(jī)在轉(zhuǎn)速20 000 r/min 下剪切3 min，加入1.25 g 白醋和11 g 水均質(zhì)1 min。所得蛋黃醬的油含量與HIPE 相同，均為75 wt%。

1.3.5 HIPE 的粒度測定

使用MasterSizer 3000 微米粒度儀對HIPE 液滴的尺寸測定分析，分散介質(zhì)為超純水，葵花籽油和水相折射率分別設(shè)定為1.46 與1.33。

1.3.6 HIPE 的微觀結(jié)構(gòu)觀察

分別觀察不同濃度HIPE 的外觀，用IX53 光學(xué)顯微鏡對新鮮制備的乳液進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)觀察。

1.3.7 HIPE 的流變學(xué)特性測定

采用HAAKE MARS60 流變儀測定HIPE 的流變性能[21]。操作時，采用直徑為60 mm 的平板，間隙設(shè)為1 mm。確定試樣的線性粘彈性區(qū)域，對試樣進(jìn)行0.1～1 000 Pa 的應(yīng)力掃描（頻率為1 Hz）。之后對樣品進(jìn)行0.1～10 Hz 的頻率掃描，應(yīng)力恒定為1 Pa。此外，粘度測量的剪切速率為1～50 s-1。采用三間隔觸變性測試（3-ITT）研究乳液凝膠的剪切稀化和觸變行為，分別于0.1 s-1、10 s-1、0.1 s-1的剪切速率下測定600 s。測試溫度恒為25 ℃。利用所得結(jié)果計算觸變恢復(fù)率。

式中：

A——觸變恢復(fù)率，%；

VIII——第三階段中峰值粘度值，Pa·s；

VI——第一階段結(jié)束時粘度值，Pa·s。

1.3.8 HIPE 的摩擦學(xué)性質(zhì)

HAAKE MARS60 流變儀與球三板摩擦附件（T-PTD 200）聯(lián)用以進(jìn)行摩擦性能測試。摩擦計由三個鋼銷（15 mm×6 mm×3 mm）和一個鋼球（12.7 mm）組成。試驗前，用超純水清洗鋼球，自然空氣干燥。測試溫度恒定在25 ℃，樣品池中加入400 μL 乳液，靜置2 min 至穩(wěn)定狀態(tài)。對于Stribeck 曲線的測試，法向力為1 N，摩擦速率設(shè)為0.1～100 mm/s。

1.3.9 HIPE 的熱穩(wěn)定性

為了測定HIPE 的熱穩(wěn)定性，將樣品置于水浴鍋中，90 ℃處理30 min，用光學(xué)顯微鏡觀察樣品形態(tài)變化。

1.3.10 數(shù)據(jù)分析

所有樣品測定都經(jīng)過三次測定以獲得數(shù)據(jù)，通過SPSS 21.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，采用Origin 2018 軟件進(jìn)行作圖分析，Duncan 檢驗對多組樣品進(jìn)行顯著性分析（p＜0.05）。

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)合膠體顆粒的表征

小麥醇溶蛋白可溶于乙醇水溶液中，以此制備兩親性納米材料，其等電點(diǎn)接近中性（pH 值7.0）[22]。為了避免等電點(diǎn)對制備小麥醇溶蛋白過程造成影響，本實驗參照劉瀟[23]的方法，在酸性條件（pH 值4.0）制備小麥醇溶蛋白。同樣，為避免小麥醇溶蛋白等電點(diǎn)對以小麥醇溶蛋白為原料制備的復(fù)合膠體顆粒的制備與測量造成影響，選擇酸性條件（pH 值4.0）進(jìn)行對復(fù)合膠體顆粒的制備和測量。

由圖1a 可知，G/GA 復(fù)合膠體顆粒的平均粒徑為1.03 μm，粒徑分布曲線呈單峰，顆粒具有良好的單分散性。圖1b 為G/GA 復(fù)合膠體顆粒微觀結(jié)構(gòu)圖，圖片顯示膠體顆粒均呈規(guī)則的圓球狀，表面光滑，除個別顆粒存在差異外，其他大小均分布在1.00 μm 左右，與粒徑測定結(jié)果較為接近。據(jù)吳滋靈等[24]的研究，小麥醇溶蛋白膠體粒徑為120.1 nm，遠(yuǎn)小于G/GA 復(fù)合膠體顆粒，但據(jù)Yuan 等[9]的研究，以未經(jīng)過任何修飾的小麥醇溶蛋白制備的高內(nèi)相乳液只具備穩(wěn)定數(shù)天的能力。以上結(jié)果說明小麥醇溶蛋白可以通過該方法制備出均一穩(wěn)定的G/GA 復(fù)合膠體顆粒，且制備出的G/GA復(fù)合膠體顆粒利于進(jìn)一步的研究與應(yīng)用。

圖1 G/GA 復(fù)合膠體顆粒的粒徑分布及掃描電子顯微鏡圖Fig.1 Particle size distribution and scanning electron microscopy of G/GA complex colloidal particles

2.2 HIPE 的粒徑分布

蛋黃醬是一種典型的水包油乳液，在食品應(yīng)用中，液滴大小對其穩(wěn)定性和性能起著主導(dǎo)作用[25]，而據(jù)Hunter 等[26]研究，液滴尺寸受顆粒濃度的影響，濃度越高，水油界面上的界面富集蛋白的效益越強(qiáng)，液滴尺寸越小。在本研究中，粒徑大小同樣與顆粒濃度相關(guān)。圖2 為G/GA 穩(wěn)定的HIPE 和蛋黃醬的粒徑分布圖，用于檢測不同濃度G/GA 穩(wěn)定的HIPE 粒徑分布與蛋黃醬之間存在的差異。圖中所有測試樣品均呈現(xiàn)接近的粒度分布趨勢，都存在一大一小兩個峰，大峰位于20.00 μm左右，表明絕大多數(shù)HIPE粒徑接近20.00 μm，且隨G/GA 濃度的增加，分布曲線逐漸向左偏移，表明乳液液滴的粒徑逐漸變小。小粒徑峰位于2.00 μm 左右，大小接近復(fù)合膠體顆粒。推測雙峰的出現(xiàn)可能有兩個原因，一方面可能是存在部分未吸附到油-水界面而停留在體相中的復(fù)合膠體顆粒導(dǎo)致的[27]；另一方面可能是由于在高粘度體系剪切過程中，油滴粒徑分布不均勻造成的[28]。此外，G/GA 為2.0 wt%的HIPE 粒徑分布與蛋黃醬的分布曲線具有高度的重合性，說明兩者在乳液的形成方面具有較高的相似性。

圖2 G/GA 穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液HIPE 和蛋黃醬的粒徑分布圖Fig.2 Particle size distribution of G/GA-stabilized HIPE and mayonnaise

2.3 HIPE 的微觀結(jié)構(gòu)

高內(nèi)相乳液HIPE 通常被稱為超濃縮乳液，通常由大量表面活性劑（5～50 wt%）穩(wěn)定。研究表明，由固體顆粒穩(wěn)定的Pickering 乳液更加穩(wěn)定[29]，吸附在乳狀液滴表面的顆粒（如乳清蛋白顆粒、玉米醇溶蛋白顆粒）可形成單層或多層顆粒層[30]，通過產(chǎn)生強(qiáng)烈的空間排斥作用防止液滴聚集[31]。

如圖3 所示，不同濃度的復(fù)合膠體顆粒的HIPE 在pH 值4.0 時的外觀圖、光學(xué)顯微鏡圖存在明顯差異。當(dāng)復(fù)合膠體顆粒的濃度為0.5 wt%時，乳液呈流動狀態(tài)，無法形成半固態(tài)或固態(tài)的乳液凝膠形式，液滴粒徑較大。隨著復(fù)合膠體顆粒濃度的增加（1.0～2.0 wt%），乳液液滴的粒徑逐漸減小，液滴之間的堆積更為緊密，形成更加穩(wěn)定的乳液凝膠。當(dāng)復(fù)合膠體顆粒的濃度為2.0 wt%時，粒徑大小及微觀結(jié)構(gòu)接近蛋黃醬，這與乳液粒徑分布的測定結(jié)果相符。

圖3 G/GA 穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液HIPE 與蛋黃醬的外觀圖、光學(xué)顯微鏡圖Fig.3 Appearance and optical microscopy of G/GA-stabilized HIPE and mayonnaise

根據(jù)劉瀟[23]的研究，在乳液形成過程中，小麥醇溶蛋白作為富含半胱氨酸的蛋白可在油-水界面處部分展開，這可能會導(dǎo)致游離巰基暴露，可以進(jìn)一步參與巰基-二硫鍵交換反應(yīng)形成蛋白分子間二硫鍵交聯(lián)。而在實驗中發(fā)現(xiàn)，濃度越高，更容易形成結(jié)構(gòu)化的乳液凝膠，故而我們推測，對于小麥醇溶蛋白而言，濃度越高，粒徑越小，二硫鍵交聯(lián)反應(yīng)更容易觸發(fā)。

2.4 HIPE 的流變學(xué)行為

圖4a為不同復(fù)合膠體顆粒濃度G/GA穩(wěn)定的HIPE與蛋黃醬的應(yīng)力掃描圖。在一定范圍內(nèi)（0.5 wt% G/GA穩(wěn)定的HIPE 為2 Pa 內(nèi)，其他樣品均為10 Pa 內(nèi)），所有樣品的彈性模量（G′）一直高于粘性模量（G′′），表現(xiàn)出類彈性固體性質(zhì)。隨著應(yīng)力提高，出現(xiàn)明顯的G′和G′′交點(diǎn)，說明在該應(yīng)力大小下，樣品的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開始發(fā)生變化。由圖中可知，隨著G/GA 濃度增加，該點(diǎn)出現(xiàn)時所對應(yīng)的應(yīng)力增大。這表明G/GA 顆粒將液滴連接，液滴相互作用形成的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)增加了乳液的機(jī)械強(qiáng)度，G/GA 濃度越大，形成的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)越牢固。而如圖4b 所示，恒定的應(yīng)力下，在測試頻率范圍內(nèi)，所有樣品的G′和G′′均表現(xiàn)出頻率依賴性低的特點(diǎn)，特別是G′，顯示較小的波動。此外，所有樣品G′值始終高于G′′，在所有測試頻率下都未出現(xiàn)G′和G′′交點(diǎn)，說明頻率改變并不能產(chǎn)生凝膠-溶膠的轉(zhuǎn)變。隨著G/GA 濃度的增大，G′顯著提高，并且2.0 wt%G/GA 制備HIPE 與蛋黃醬G′接近。這表明可以通過改變G/GA 濃度可操控HIPE 流變學(xué)性質(zhì)，并且2.0 wt%G/GA 穩(wěn)定的HIPE 與蛋黃醬具有相似的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。

表觀粘度隨剪切速率變化的曲線如圖4c 所示，從曲線上看，所有蛋黃醬的粘度隨剪切速率的增大而減小，表明所有樣品都具有假塑性流體性質(zhì)。這是由于乳狀液滴在流動層中沿剪切方向逐漸排列，大液滴被分散形成小液滴。隨著復(fù)合顆粒濃度的增大，乳液粘度增大。蛋黃醬的形態(tài)在生產(chǎn)、處理、運(yùn)輸、儲存和食用過程中會發(fā)生一定程度的變化，因此在模擬食品工業(yè)的整個過程時，其觸變性也至關(guān)重要。采用3-ITT的方法在測量蛋黃醬變形和恢復(fù)的性能，以模擬分析實際操作的效果。通常認(rèn)為，恢復(fù)率大于70%即擁有較高的觸變恢復(fù)性[32]。

圖4 G/GA 穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液HIPE 與蛋黃醬的流變學(xué)特性：（a）振幅掃描；（b）頻率掃描；（c）粘度；（d）觸變恢復(fù)性Fig.4 Rheological properties of G/GA-stabilized HIPE and mayonnaise: (a) Amplitude sweep,(b) frequency sweep,(c)viscosity curve,and (d) thixotropic recovery

如圖4d 所示，經(jīng)計算蛋黃醬的觸變恢復(fù)率為98.62%，不同復(fù)合膠體顆粒濃度HIPE 的觸變恢復(fù)率分別為83.69%（0.5 wt%）、88.52%（1.0 wt%）、86.53%（1.5 wt%）和97.17%（2.0 wt%）。其中，2.0 wt%的HIPE 顯示出與蛋黃醬幾乎一致的高觸變恢復(fù)率，表明了其在快速涂抹后能像蛋黃醬一樣可迅速恢復(fù)粘度，證明在性質(zhì)上與蛋黃醬高度相似，具有代替蛋黃醬的潛力。值得注意的是，由圖可以看出，2.0 wt% G/GA穩(wěn)定的HIPE 與實際蛋黃醬的四個表征曲線都幾乎重合，表明兩者的流變學(xué)性質(zhì)非常接近。

2.5 HIPE 的摩擦學(xué)性質(zhì)

乳液的流變學(xué)和摩擦學(xué)特性在消費(fèi)者口腔加工過程中的感官知覺中發(fā)揮著主導(dǎo)作用[33]。Stribeck 曲線呈現(xiàn)了摩擦系數(shù)和夾帶速度之間的關(guān)系。在Stribeck 曲線中，存在三種主要的潤滑狀態(tài)：邊界（兩個滑動面之間有大量接觸，摩擦系數(shù)≥0.1），混合（接觸面開始被潤滑劑分開，摩擦系數(shù)介于0.001 和0.1）和流體動力學(xué)（滑動表面完全被潤滑劑隔開，摩擦系數(shù)≤0.001）[34]。如圖5 所示，可以看出，隨夾帶速度的增加，不同復(fù)合膠體顆粒濃度的HIPE 的摩擦系數(shù)均呈現(xiàn)先減小再增大的趨勢，并且明顯看到，相同夾帶速度下，復(fù)合膠體顆粒濃度越大，HIPE 的摩擦系數(shù)也越大。對于2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE，其表現(xiàn)出與實際蛋黃醬極為相似的Stribeck 曲線，這在一定程度上表明2.0 wt% G/GA穩(wěn)定的HIPE 在實際口感上與蛋黃醬高度接近，具有較大的替代蛋黃醬的潛力。

圖5 G/GA 穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液HIPE 與蛋黃醬的Stribeck 曲線Fig.5 Stribeck curves of G/GA-stabilized HIPE and mayonnaise

測試樣品（HIPE 和蛋黃醬）作為潤滑劑促進(jìn)接觸表面的相對運(yùn)動，進(jìn)而降低兩者間的摩擦系數(shù)。根據(jù)Chojnicka 等[35]的研究結(jié)果表明，在壓力相對較低時（50～100 kPa），潤滑劑中蛋白質(zhì)聚集體的濃度及其形狀和大小顯著影響軟接觸摩擦。蛋白質(zhì)濃度越高，粒徑越大，潤滑效果也越好。所有蛋白質(zhì)分散體均以濃度依賴的方式有效降低了邊界摩擦力。而在本試驗的測試樣品中吸附在乳狀液滴表面的顆粒形成單層或多層顆粒層，并且隨著復(fù)合膠體顆粒濃度的增加（1.0～2.0 wt%），乳液液滴的粒徑逐漸減小，液滴之間的排列更為緊密，形成更加穩(wěn)定的乳液凝膠。我們推測，其中的復(fù)合膠體顆粒分散體擁有類蛋白質(zhì)的性質(zhì)，也以濃度依賴的方式有效降低了邊界摩擦力。

2.6 乳液的熱穩(wěn)定性

乳液體系的熱穩(wěn)定性對其加工貯藏有著重要作用[36]，而蛋黃醬為高度熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，高溫對其體系影響較大。通過前面的研究我們發(fā)現(xiàn)，2.0 wt%G/GA 穩(wěn)定的HIPE 和蛋黃醬具有非常相似的微觀結(jié)構(gòu)、流變學(xué)、摩擦學(xué)等性質(zhì)。因此我們進(jìn)一步研究了2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定HIPE 的熱穩(wěn)定性。在早先的研究中發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)顆粒層還可以通過降低界面自由能來改善Pickering 乳液的物理穩(wěn)定性，從而在均質(zhì)過程中形成較小的液滴[37]。通常，較小的液滴比較大的液滴更能抵抗重力分離和聚集[30]。由圖6 所示，在90 ℃熱處理30 min 后，2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 呈現(xiàn)倒立不流動的膏狀，但實際蛋黃醬出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生油水分離現(xiàn)象，表明蛋黃醬產(chǎn)品的穩(wěn)定性遭到破壞。光學(xué)顯微鏡觀察到蛋黃醬小液滴聚集變?yōu)榇笠旱?，?.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 的微觀結(jié)構(gòu)在加熱后沒有發(fā)生明顯變化，液滴仍保持與處理前大小一致的球狀。因此，這表明2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 比蛋黃醬具有更好的熱穩(wěn)定性。

圖6 2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液HIPE 和蛋黃醬在90 ℃加熱處理30 min 后的外觀和光學(xué)顯微鏡圖Fig.6 Appearance and optical microscopy of 2.0 wt% G/GA HIPE and mayonnaise after heating at 90 ℃ for 30 min

此外，一般認(rèn)為，膠體顆粒的平均尺寸應(yīng)至少比乳化液滴的平均尺寸小一個數(shù)量級，以便有效吸附到界面上并形成保護(hù)層。隨著膠體顆粒尺寸的減小，可以使穩(wěn)定的乳化液滴的比表面積增加，從而形成更小的乳化液滴，通常更穩(wěn)定。這也應(yīng)證了乳液的粒徑測試與乳液的微觀結(jié)構(gòu)測定中的試驗結(jié)論。作為商品，加工與貯藏方面的優(yōu)勢同時也決定了經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢。因此，2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 在制作植物基蛋黃醬方面具有較大的開發(fā)優(yōu)勢。

3 結(jié)論

本研究通過反溶劑法制備了小麥醇溶蛋白/阿拉伯膠（G/GA）復(fù)合膠體顆粒，并以此為乳化劑制備高內(nèi)相乳液HIPE。通過研究乳液的微觀結(jié)構(gòu)及粒度分布、流變學(xué)行為、摩擦學(xué)性質(zhì)以及熱穩(wěn)定性，評估該體系作為蛋黃醬替代物的潛力。主要結(jié)論如下：G/GA 復(fù)合顆粒具有良好的單分散性，呈規(guī)則的圓球狀。隨著G/GA 濃度的增加，乳液液滴的粒徑逐漸變小，液滴之間的排列更為緊密；當(dāng)復(fù)合顆粒濃度為2.0 wt%時，制備的HIPE 粒徑及形貌與蛋黃醬最為相似。流變學(xué)測定中，所有樣品均表現(xiàn)出類彈性固體性質(zhì)，并且均隨著G/GA 濃度增加，乳液的機(jī)械強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。摩擦學(xué)性質(zhì)方面，隨夾帶速度的增加，所有樣品的摩擦系數(shù)均呈現(xiàn)先減小再增大的趨勢；且復(fù)合顆粒濃度越高，HIPE的摩擦系數(shù)也越大。值得注意的是，2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 顯示出與蛋黃醬幾乎一致的粘彈特性、表觀粘度、高觸變恢復(fù)率以及摩擦系數(shù)。表明在乳液質(zhì)構(gòu)及感官上，2.0 wt% G/GA 穩(wěn)定的HIPE 與蛋黃醬具有極大的相似性。熱穩(wěn)定性評估結(jié)果進(jìn)一步表明2.0 wt%G/GA 穩(wěn)定的HIPE 比蛋黃醬具有更高的熱穩(wěn)定性，上述結(jié)果在一定程度上說明，在熱加工、熱殺菌方面，采用G/GA 穩(wěn)定的HIPE 制備植物基蛋黃醬具有較大優(yōu)勢，在代替動物蛋白生產(chǎn)類似蛋黃醬產(chǎn)品方面具有巨大的開發(fā)潛力。