三贊膠在低脂沙拉醬中的應(yīng)用研究

摘要：文章探究了三贊膠的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，紅外光譜和流變性質(zhì)分析結(jié)果表明，三贊膠分子結(jié)構(gòu)中含有大量的締合羥基，并且具有α-和β-兩種構(gòu)型的糖苷鍵連接的以吡喃糖環(huán)為骨架的結(jié)構(gòu)，符合多糖的結(jié)構(gòu)特征，當(dāng)三贊膠的濃度高于0.3%時表現(xiàn)出弱凝膠結(jié)構(gòu)。通過對不同濃度的三贊膠對低脂沙拉醬的流變性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、粒徑分布、感官評價和微觀結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，三贊膠由于其增稠性、乳化性及一定的弱凝膠性能可以保持低脂沙拉醬乳狀液的穩(wěn)定性，同時也能保持與高脂肪產(chǎn)品具有相似的口感，是良好的脂肪替代物。

關(guān)鍵詞：三贊膠；沙拉醬；乳狀液；穩(wěn)定性

中圖分類號：TS202.3""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號：1000-9973（2024）12-0194-06

Study on Application of Sanxan Gum in Low-Fat Salad Dressing

ZHENG Xue-mei1， QI Feng-hui2， JIN Xiao-wei2， LIU Xue-zhen2，

SUN Zhe-hao1*， LI Qiao-ling1

（1.School of Food and Biology， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang 050018，

China; 2.Hebei Fengchuan Biotechology Co.， Ltd.， Xingtai 051730， China）

Abstract： In this paper， the basic structure and properties of Sanxan gum are investigated. The results of infrared spectroscopy and rheological property analysis show that the molecular structure of Sanxan gum contains a large amount of conjugated hydroxyl groups and has a structure with a pyranose ring as the skeleton connected by glycosidic bonds in both α- and β-configurations， which is in line with the structural characteristics of polysaccharides. It shows a weak gel structure when the concentration of Sanxan gum is higher than 0.3%. The rheological properties， texture properties， particle size distribution， sensory evaluation and microstructure of low-fat salad dressing with different concentrations of Sanxan gum are studied.The results show that Sanxan gum could maintain the stability of low-fat salad dressing emulsion due to its thickening， emulsification and certain weak gel properties， as well as maintain the taste similar to the high-fat product， making it a good fat substitute.

Key words： Sanxan gum; salad dressing; emulsion; stability

收稿日期：2024-08-07

基金項目：中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金項目（246Z7102G）

作者簡介：鄭雪梅（2000—），女，碩士研究生，研究方向：食品大分子功能特性。

*通信作者：孫哲浩（1971—），男，高級工程師，博士，研究方向：食品大分子功能特性。

沙拉醬是典型的水包油型乳狀液，傳統(tǒng)的沙拉醬尤其是蛋黃醬中含有較高的油脂，其含油量一般超過70%［1］。近年來，由于人們受一些慢性疾病如高血脂、高血糖的困擾，消費(fèi)者開始追求低脂肪含量的食品，但沙拉醬中油脂的降低直接影響沙拉醬的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的口感，因此，食品研究者們開始尋找一些新型的脂肪替代品替代油脂，既能保持低脂產(chǎn)品的穩(wěn)定性，又能保證產(chǎn)品的口感與高脂產(chǎn)品相似［2］。近年來一些食品大分子聚合物如蛋白質(zhì)、多糖等親水膠體逐漸被應(yīng)用到低脂產(chǎn)品中，增加了產(chǎn)品的黏稠度，模擬脂肪的口感，改善了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，最終改善了低脂產(chǎn)品的品質(zhì)［3］。

三贊膠為我國自主研發(fā)的微生物多糖，它是由鞘氨醇單胞菌屬的一個新種（Sphingomonas sanxanigenens sp.nov.）產(chǎn)生的胞外多糖，與結(jié)冷膠和鼠李膠等同屬于鞘氨醇膠，是由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖醛酸和葡萄糖這4種單糖組成的雜多糖［4］。大多數(shù)鞘氨醇膠在發(fā)酵完成后都需要用有機(jī)溶劑來提取，這種方法不僅生產(chǎn)成本高，而且產(chǎn)率相對較低，而三贊膠可以通過酸沉法生產(chǎn)［5］，操作方便，降低了生產(chǎn)成本，同時更加安全。目前國家衛(wèi)健委已批準(zhǔn)其在植物蛋白及其他蛋白飲料、果蔬汁、肉制品——灌腸、調(diào)制乳和風(fēng)味飲料中使用［6］。三贊膠在食品工業(yè)中的拓展應(yīng)用將豐富目前食品親水膠體的類型，為食品研發(fā)人員提供多種食品膠體的選擇，從而開發(fā)出更多優(yōu)質(zhì)、健康的產(chǎn)品，為消費(fèi)者服務(wù)。本文對三贊膠在低脂沙拉醬中的應(yīng)用進(jìn)行了探索，為三贊膠的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆油：中糧佳悅（天津）有限公司；變性淀粉：嘉吉食品（天津）有限公司；三贊膠：河北灃川生物科技有限公司；果葡糖漿：鄭州百瑞生物制品有限公司；飲用水：實(shí)驗室自制；食用甘油：泰柯棕化（張家港）有限公司；乳酸：陽江市陽東食品香料公司；蘋果酸：鄭州百瑞生物制品有限公司；全脂奶粉：恒天然商貿(mào)（上海）有限公司；食用鹽：中鹽長江鹽化有限公司；乙二胺四乙酸二鈉：青島大偉生物工程有限公司；十二烷基硫酸鈉：天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

5KSM3311XCFG臺式攪拌機(jī) 凱膳怡貿(mào)易有限責(zé)任公司；AL204分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；ZZ-C10001電子天平 永康市戎睿商貿(mào)有限公司；SYG-2-4電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司；HD2004W電動攪拌機(jī) 上海司樂儀器有限公司；Bruker Alpha Ⅱ紅外光譜儀 布魯克（北京）科技有限公司；HAAKE MARS40流變儀 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；BT-9300S粒度儀 丹東百特儀器有限公司；Olympus CX41顯微鏡 上海普赫光電科技有限公司；FS-300塑料薄膜封口機(jī) 德清拜杰電器有限公司；BCD-175E新飛冰箱 河南新飛電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 三贊膠的基本結(jié)構(gòu)與流變性質(zhì)

1.3.1.1 三贊膠的紅外光譜

用鑰匙舀少量樣品，置于儀器分析區(qū)內(nèi)，將樣品壓緊進(jìn)行測量，紅外光譜儀的掃描范圍為4 000～400 cm-1［7］。

1.3.1.2 三贊膠的流變性質(zhì)

參考文獻(xiàn)［8］的方法并稍作修改，配制0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0% 10種不同濃度的三贊膠溶液，分別在85 ℃下水浴加熱，用電動攪拌機(jī)攪拌至充分溶解，冷卻至室溫，用HAAKE MARS40流變儀進(jìn)行流變性質(zhì)測試。應(yīng)變掃描：設(shè)定測量溫度為25 ℃，應(yīng)變掃描范圍為0.01%～100%，按對數(shù)方式遞增，恒定頻率為1 Hz，記錄樣品的儲能模量G′和損耗模量G″隨應(yīng)變γ的變化。為減小誤差，實(shí)驗結(jié)果取3次測量的平均值。

1.3.2 低脂沙拉醬參考配方

針對通常的含油量70%的沙拉醬產(chǎn)品，設(shè)計含油量35%的低脂沙拉醬參考配方，見表1。

1.3.3 低脂沙拉醬制備工藝流程

油相包括大豆油、三贊膠、變性淀粉、全脂奶粉等。

水相包括飲用水、果葡糖漿、食用甘油、乳酸、蘋果酸、食用鹽、乙二胺四乙酸二鈉等。

將油相慢慢加入水相中，利用攪拌機(jī)乳化，將配好的水相緩慢倒入攪拌機(jī)中，啟動攪拌機(jī)，將攪拌機(jī)調(diào)到6檔，攪拌1 min后將油相緩慢倒入攪拌機(jī)中，將攪拌機(jī)調(diào)到8檔，攪拌5 min后將攪拌機(jī)調(diào)到10檔，攪拌1 min。

1.3.4 低脂沙拉醬的黏度曲線和屈服應(yīng)力

將低脂沙拉醬置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏24 h后恢復(fù)至室溫，使用HAAKE MARS40流變儀，測定方法參考陳勁強(qiáng)等［9］的方法，并根據(jù)實(shí)驗條件稍作修改。溫度設(shè)定為25 ℃，剪切應(yīng)力τ為1～50 Pa。測量各樣品的黏度和屈服應(yīng)力以表征低脂沙拉醬的流變特性。在黏度模式下通過改變剪切應(yīng)力獲得黏度與剪切應(yīng)力的關(guān)系曲線，低脂沙拉醬黏度驟降的點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力即為屈服應(yīng)力。實(shí)驗結(jié)果取3次測量的平均值。

1.3.5 低脂沙拉醬的質(zhì)構(gòu)特性

將低脂沙拉醬置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏24 h后恢復(fù)至室溫，采用TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，參考吳靖娜等［10］的方法并稍作修改。測定參數(shù)設(shè)置：P45C型探頭，測試前速度：2.0 mm/s；測試速度：1.0 mm/s；測試后速度：10.0 mm/s；測試距離：25 mm；觸發(fā)力：5 g。每個樣品測試3次，結(jié)果取平均值。

1.3.6 低脂沙拉醬的粒徑分布

將低脂沙拉醬置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏24 h后恢復(fù)至室溫，采用BT-9300S粒度儀進(jìn)行粒度分析。測定方法參考曹昕琪等［11］的方法并稍作修改。取2.5 g低脂沙拉醬樣品，用50 mL質(zhì)量濃度為1 g/100 mL的十二烷基硫酸鈉（SDS）溶液稀釋，低速攪拌以使其分散，物質(zhì)折射率實(shí)部為1.52，物質(zhì)折射率虛部為0.1，介質(zhì)折射率為1.333，遮光率為10%～15%。

1.3.7 低脂沙拉醬的感官評價

取20 g左右的低脂沙拉醬樣品置于干燥的白色盤子上，請10位接受過感官檢驗訓(xùn)練的食品專業(yè)人士組成評定小組進(jìn)行評價，對低脂沙拉醬的色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)4個方面進(jìn)行感官評價，按照感官評價表中的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分，見表2。品評完一個樣品后需用清水漱口。以10人評分的平均值作為綜合評分結(jié)果。

1.3.8 低脂沙拉醬的微觀結(jié)構(gòu)

使用少量蒸餾水對低脂沙拉醬進(jìn)行稀釋，取1滴稀釋后的樣品置于載玻片上，輕輕蓋上蓋玻片，避免產(chǎn)生氣泡，使用光學(xué)顯微鏡觀察低脂沙拉醬的微觀結(jié)構(gòu)［12］。

2 結(jié)果與分析

2.1 三贊膠基本結(jié)構(gòu)與流變性質(zhì)分析

2.1.1 三贊膠的紅外光譜分析

三贊膠的紅外光譜圖見圖1。

由圖1可知，在3 267 cm-1處的寬吸收帶來源于—OH的伸縮振動，一般來說，游離羥基的吸收峰較尖銳，而締合羥基的吸收峰較寬緩。三贊膠中羥基的吸收峰較寬，表明其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的締合羥基［13］。2 930 cm-1處為C—H的伸縮振動峰［14］，1 725 cm-1和1 244 cm-1處分別代表CO和C—O的伸縮振動，表明三贊膠組分中含有糖醛酸，608 cm-1處的吸收峰說明三贊膠中含有吡喃糖環(huán)［15］，與羧酸鹽有關(guān)的主要振動帶在1 595 cm-1處不對稱伸縮［16］，1 379 cm-1處對應(yīng)C—H的彎曲振動［17］，1 030 cm-1處可能為C—O—H或C—O—C鍵的伸縮振動峰［18］，913 cm-1處的吸收峰表明在三贊膠結(jié)構(gòu)中存在β-構(gòu)型的糖苷鍵，814 cm-1處的吸收峰表明三贊膠中含有α-構(gòu)型的糖苷鍵［19］。根據(jù)以上紅外光譜結(jié)果，可以得出三贊膠組分中有糖醛酸，存在吡喃糖環(huán)結(jié)構(gòu)，含有α-和β-構(gòu)型的糖苷鍵。

2.1.2 三贊膠的流變性質(zhì)分析

圖2中a、b分別為0.1%、0.2%三贊膠溶液的應(yīng)變掃描圖，由圖2中a、b可知，損耗模量（G″）大于儲能模量（G′），表明體系以黏性為主。圖2中c、d、e、f、g、h、i、j分別為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%三贊膠溶液的應(yīng)變掃描圖，可以看出儲能模量（G′）大于損耗模量（G″），表明體系以彈性為主，弱凝膠結(jié)構(gòu)形成，而且濃度越高，G′值越大，說明三贊膠濃度的增加增大了體系的彈性。隨著應(yīng)變的增加，G′與G″產(chǎn)生交點(diǎn)，說明在此應(yīng)變下，凝膠結(jié)構(gòu)被破壞，整體向以黏性為主轉(zhuǎn)變，此特性對膠體在醬料中的應(yīng)用產(chǎn)生影響，可以使醬料具有一定的屈服應(yīng)力［20］。

2.2 低脂沙拉醬的流變性質(zhì)分析

由圖3可知，隨著三贊膠濃度的增加，低脂沙拉醬的黏度也在增加。三贊膠?；控S富，?；赡芡ㄟ^降低主鏈內(nèi)的電荷密度來促進(jìn)分子間締合，宏觀上表現(xiàn)為低脂沙拉醬的黏度增加、流動性變差［21］。三贊膠濃度的增加可以形成更多交聯(lián)接觸點(diǎn)，產(chǎn)生更多的相互作用，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，最終導(dǎo)致流動阻力升高，黏度增加［22］。

屈服應(yīng)力的定義是使樣品流動所需要的最小的剪切應(yīng)力，是沙拉醬在實(shí)際使用時的重要指標(biāo)。隨著剪切應(yīng)力的增加，低脂沙拉醬的黏度先升高后降低，黏度突降的點(diǎn)對應(yīng)的剪切應(yīng)力即為低脂沙拉醬的屈服應(yīng)力。圖3也表明三贊膠濃度的增加增大了低脂沙拉醬的屈服應(yīng)力。

2.3 低脂沙拉醬的質(zhì)構(gòu)特性分析

硬度是指第一次循環(huán)中達(dá)到的最大壓力數(shù)值。第一次壓縮曲線達(dá)到力量零點(diǎn)時到第二次壓縮曲線開始之間的曲線的負(fù)面積表示黏附性［23］。由圖4可知，不添加三贊膠的低脂沙拉醬的硬度和黏附性最小，隨著三贊膠濃度的增加，低脂沙拉醬的硬度增加，同時黏附性也增加，這可能是由于三贊膠濃度增加，使有限空間內(nèi)的三贊膠分子數(shù)目增加，分子間和分子內(nèi)的氫鍵數(shù)量增多［24］，從而使形成的低脂沙拉醬的硬度增強(qiáng)、黏附性增加［25］。

2.4 低脂沙拉醬的粒徑分析

乳狀液是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，其中的液滴在貯存過程中會發(fā)生聚合，從而導(dǎo)致分層、凝結(jié)、沉淀等不穩(wěn)定現(xiàn)象。食品乳狀液液滴的大小反映出乳狀液的穩(wěn)定性，通常能形成細(xì)小而均勻的液滴的乳狀液一般比較穩(wěn)定。細(xì)小液滴形成的常用方法是通過外界能量的輸入如均質(zhì)或者通過添加表面活性劑、降低界面張力來實(shí)現(xiàn)。阻止這些液滴的聚合是食品乳狀液穩(wěn)定的前提，增加水相的黏度是常用的方法［26］。

不同濃度三贊膠對低脂沙拉醬粒徑分布的影響見圖5。

由圖5可知，不同濃度的低脂沙拉醬均呈現(xiàn)雙峰分布，液滴的大小比較均勻。隨著三贊膠濃度的增加，粒徑逐漸減小，原因可能是隨著三贊膠濃度的增加，水相黏度持續(xù)增加，在液滴周圍形成保護(hù)層，限制了液滴的布朗運(yùn)動，降低了液滴間聚集的可能性［27］。

2.5 低脂沙拉醬的感官特性分析

三贊膠的添加量對低脂沙拉醬的感官評分有一定影響，低脂沙拉醬感官評價結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著三贊膠添加量的增加，低脂沙拉醬的感官評分先上升后下降。當(dāng)三贊膠添加量為0.3%時，低脂沙拉醬狀態(tài)挺立，口感細(xì)膩，有奶油感，感官評分最高；當(dāng)三贊膠添加量低于0.3%時，低脂沙拉醬的質(zhì)地較稀，流散快；當(dāng)三贊膠添加量超過0.3%時，低脂沙拉醬的黏度過大，流動性變差，有膠體口感。綜合分析，選取三贊膠添加量0.3%最合適。

2.6 低脂沙拉醬的微觀結(jié)構(gòu)分析

沙拉醬為水包油型（O/W）乳狀液，液滴大小和粒徑分布是影響沙拉醬穩(wěn)定性的重要因素。添加不同濃度三贊膠的低脂沙拉醬在100×和400×顯微鏡下1，7，30 d的狀態(tài)見圖6。由圖6可知，低脂沙拉醬基本上以球形液滴形式存在，不添加三贊膠的體系中液滴不均勻，有大的液滴出現(xiàn)，在貨架期內(nèi)發(fā)生聚集的可能性增加。添加0.3%和0.4%三贊膠的體系中液滴較均勻。隨著三贊膠濃度的增加，低脂沙拉醬乳液液滴逐漸減小，液滴尺寸和分布更均勻。靜置30 d后，不添加三贊膠的體系中乳液液滴尺寸變大，添加三贊膠的低脂沙拉醬無明顯變化，這是由于隨著儲存時間的增加，液滴聚結(jié)增強(qiáng)，導(dǎo)致液滴尺寸更大［28］，三贊膠的添加通過增加流動相的黏度，阻止了液滴的聚集，從而使乳狀液體系在貨架期內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。

3 結(jié)論

三贊膠對低脂沙拉醬的流變性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、粒徑分布、感官評價和微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響，隨著三贊膠濃度的增加，低脂沙拉醬的黏度、硬度和黏附性均增加，乳液液滴粒徑減小，液滴尺寸和分布均勻，從而使產(chǎn)品更穩(wěn)定。但三贊膠的濃度并非越高越好，濃度過高反而會導(dǎo)致沙拉醬的黏度過大，影響口感。將三贊膠作為質(zhì)構(gòu)改良劑應(yīng)用于低脂沙拉醬中提升了低脂產(chǎn)品的口感，同時改善了低脂沙拉醬的穩(wěn)定性。

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