高乳化性蛋黃粉生產(chǎn)技術(shù)

1、高乳化性蛋黃粉生產(chǎn)技術(shù)謝黎勇, 馬美湖, 陳 杰, 黃小波, 楊淑芳( 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院, 湖南長(zhǎng)沙410128)近年來(lái), 干蛋品工業(yè)有了很大的發(fā)展, 在眾多的干蛋品中, 蛋黃粉是其中的重要組成部分。 蛋黃粉主要含有30%左右的蛋白質(zhì)和38%左右的 甘油酯以及19%左右的磷脂, 還有少量的糖類、礦 物質(zhì)、維生素、色素、酶等。蛋黃粉是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的食品, 同時(shí)作 為一種天然的食品乳化劑在食品加工中有著廣 泛的應(yīng)用。蛋黃粉主要用于食品工業(yè)原料及醫(yī)藥 業(yè)提取卵磷脂, 在食品工業(yè)中烘焙食品、冷飲( 冰 淇淋、雪糕) 及全價(jià)營(yíng)養(yǎng)配方食品等。蛋黃粉的乳 化性主要是脂蛋白質(zhì) ( 尤其是占總蛋白質(zhì)

2、65%的 低密度脂蛋白) 及其組分卵磷脂 ( 約占磷脂的75%) 的作用, 蛋白質(zhì)對(duì)乳化作用的貢獻(xiàn)比磷脂更 大。對(duì)于蛋制品而言, 巴氏殺菌是提高制品微生 物指標(biāo)不可缺少的一步。然而, 蛋黃在65 前后 開始凝固, 其乳化能力大為下降, 尤其對(duì)于油含 量很高的制品, 如蛋黃醬( 油含量達(dá)到70%80%的 o /w 的體系) , 其對(duì)蛋黃的乳化要求很高, 巴氏殺 菌很容易影響產(chǎn)品性能。因?yàn)闅⒕鷱?qiáng)度太低, 會(huì) 不利于產(chǎn)品的貨架期; 殺菌強(qiáng)度太高則導(dǎo)致產(chǎn)品 分層, 嚴(yán)重影響感官品質(zhì)?，F(xiàn)有工藝技術(shù)生產(chǎn)的蛋黃粉主要缺 少 食 品 生產(chǎn)需要的物理功能, 在冷水、溫水、熱水中的分 散性及分散后的耐熱性 ( 受

3、熱后分散性遭到破 壞, 不能充分分散, 形成絮凝物蛋花 ) , 這 對(duì) 于生產(chǎn)冷飲及配制營(yíng)養(yǎng)食品極為不利, 在烘焙食 品中也影響面團(tuán)的特性及烘烤制品色澤, 即影響 了蛋黃粉的應(yīng)用范圍, 也限制了蛋黃粉產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展, 縮小了蛋黃粉應(yīng)有的市場(chǎng)。食品原材料物理功能的改變可以極 大 地 影 響其應(yīng)用前景并左右后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量, 因此開發(fā)高乳化性蛋黃粉的生產(chǎn)技術(shù)將大大改善國(guó)內(nèi)外蛋黃粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 由于其乳化性和熱穩(wěn)定性, 可以使之開發(fā)出高沖調(diào)性的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)食品及全 價(jià)營(yíng)養(yǎng)粉; 冰淇淋會(huì)更細(xì)膩可口、膨化度提高; 烘 焙食品口感與色澤更好。1高乳化性蛋黃粉的研究現(xiàn)狀蛋黃液自身乳化體系的特性是研究開發(fā)高乳化性蛋黃

4、粉的理論基礎(chǔ)。Marc Anton( 1999) 等 1 研究了pH 值對(duì)蛋黃水包油乳化劑的表面層的組成 和品質(zhì)的影響。主要測(cè)定了pH 3、pH 6、pH 9時(shí)蛋黃 乳化液表面層蛋白濃度和組成、表面張力的改變 和油滴直徑等參數(shù)。研究表明: pH 6時(shí), 表面層吸 收 了 蛋 黃 中 除 去 卵 黃 高 磷 蛋 白 所 有 的 蛋 白 質(zhì) ; pH 3時(shí)界面的蛋白質(zhì)主要是卵黃高磷蛋白; pH 9 時(shí)是一些LDL和H DL的脫輔基蛋白。利用pH 值調(diào) 節(jié)表面層蛋白質(zhì)成分主要是通過(guò)改變導(dǎo)致它們 產(chǎn)生排斥或二聚作用的網(wǎng)絡(luò)電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。熱穩(wěn)定性是開發(fā)高乳化性蛋黃粉需 要 解 決 的重要問(wèn)題之一。Lydi

5、a Campbell( 2005) 等 2 研究 了熱處理對(duì)蛋黃穩(wěn)定性和乳化性的影響。在不同 溫度及不同的糖、鹽濃度下, 對(duì)雞蛋的懸浮液和 蛋黃進(jìn)行加熱。結(jié)果表明在加工過(guò)程中, 添加糖 和鹽, 雞蛋蛋白可以經(jīng)受住劇烈的熱處理。在一定 的糖和鹽濃度下, 雞蛋和蛋黃懸浮液可以在80 下加熱2 min。糖和高濃度的鹽對(duì)推遲雞蛋蛋白質(zhì) 變性具有影響, 同時(shí)增加熱穩(wěn)定性。同時(shí), 結(jié)果也 顯示盡管有劇烈的熱處理, 但在添加糖和鹽的情 況下雞蛋蛋白質(zhì)仍然可以形成穩(wěn)定的乳化劑。在 熱處理過(guò)程中, 在特定的溫度和時(shí)間條件下, 糖、 鹽的濃度與溶液的離子強(qiáng)度和雞蛋蛋白質(zhì)變性 程度具有相關(guān)性, 蛋白質(zhì)變性的程度反過(guò)

6、來(lái)又決 定了表面層對(duì)蛋白的吸收量。收稿日期: 2007- 01- 16中國(guó)家禽2007 年第 29 卷第 5 期China Poultry Vol.29,No.5.2007產(chǎn)品加工Fabien Guilmineau ( 2005) 等 3 研究了加熱時(shí)間和其他因素對(duì)蛋黃乳化液的影響。其研究結(jié)果 表明, 隨著蛋黃蛋白質(zhì)變性的程度的增大, 表面 層蛋白質(zhì)的濃度隨之增大, 這被認(rèn)為是造成油滴 間膠質(zhì)相互作用改變的原因; 在其他因素下, 加 熱過(guò)的蛋黃比天然蛋黃更為顯著地造成表面層 蛋白濃度的增加, 表面層蛋白濃度的增加對(duì)乳化 劑的凝聚特征、熱流變學(xué)特性和凝乳的穩(wěn)定性有 重要的影響。國(guó)內(nèi)對(duì)高乳化性蛋黃

7、粉的研究較少, 完全以 制備高乳化性蛋黃粉為目的研究至今尚無(wú)報(bào)道。 國(guó)外對(duì)這一方面的研究大部分集中在理論階段, 日本在這項(xiàng)研究上有較大進(jìn)展。目前, 已經(jīng)有相 關(guān)專利產(chǎn)品。日本開發(fā)出的一系列含蛋黃的乳化食品, 其 中包括粉狀食品和液體飲料, 它們大多數(shù)通過(guò)添 加其他物質(zhì)來(lái)制備乳化液。美國(guó)也有相關(guān)專利產(chǎn) 品的報(bào)道。中所帶的凈電荷數(shù)量增加, 它們通過(guò)靜電斥力阻止了油滴間的聚合, 提高了乳化能力。如胰酶水 解可改變相對(duì)分子質(zhì)量, 增加表面疏水性, 提高 大豆分離蛋白的溶解度和乳化活力 5 。3.2脂蛋白酶法改性的工藝流程鮮蛋的預(yù)處理打蛋蛋黃液攪 拌過(guò)濾蛋黃液預(yù)處理加入蛋白酶滅酶巴氏殺菌冷卻噴霧干燥出粉

8、二次干燥造 ?；鋮s過(guò)篩包裝成品蛋粉。4蛋黃液改性生產(chǎn)高乳化性蛋黃粉的技術(shù)方法4.1蛋黃液改性的路線高乳化性蛋粉可通過(guò)對(duì)蛋黃液中的 乳 化 成 分進(jìn)行改性而獲得。改性方法無(wú)外乎生化因素 ( 如 化 學(xué) 試 劑 、酶 制 劑 等 ) 或 物 理 因 素 ( 如 熱 、射 線、機(jī)械振蕩等) 使其某種成分發(fā)生某種變化, 引 起其中的分子空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)改變, 從而獲 得高乳化性產(chǎn)品。如果這種改變是由酶制劑所引起的, 就是酶法改性, 其他的統(tǒng)稱為非酶法改性。 非酶法改性由于反應(yīng)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛和效果顯著 等特點(diǎn)而備受歡迎, 但非酶法改性也存在一些缺 點(diǎn), 如反應(yīng)條件苛刻, 試劑專一性不強(qiáng), 最終產(chǎn)品

9、中除去未反應(yīng)試劑較困難等。酶法改性反應(yīng)速度 快, 條件溫和, 專一性強(qiáng), 更重要的是一些低廉微 生物酶的出現(xiàn) 6 。近年來(lái), 應(yīng)用兩種以上方法的改 性技術(shù)大量涌現(xiàn), 這就是所謂綜合法改性。4.2蛋黃液改性的技術(shù)方法針對(duì)不同的乳化成分, 改性的方法 不 盡 相 同, 現(xiàn)分述如下:4.2.1對(duì)磷脂的改性技術(shù)對(duì)磷脂的改性主要有3種方法: 卵磷脂A作 用、乙?；u化作用、羥化乙氧基化作用。卵磷脂 A作用是蛋黃中的卵磷脂在磷脂酶A的作用下轉(zhuǎn) 變成溶血卵磷脂, 這種變化使得蛋黃的乳化性明 顯增強(qiáng); 乙?；u化作用是先利用乙酸酐將磷脂 中腦磷脂分子上的伯氨基乙酰化, 同時(shí)產(chǎn)生乙 酸, 乙酸作為磷脂進(jìn)一步羥化

10、改性的催化劑, 使 過(guò)氧化氫與磷脂中不飽和脂肪鏈的碳碳雙鍵進(jìn) 行羥化反應(yīng), 通過(guò)兩步合成, 最終制備出乙?；?羥化磷脂, 乙?；u化雙重改性磷脂克服了磷脂 單一改性的不足, 進(jìn)一步改善了磷脂的物化性 能, 從而更加拓寬了磷脂的應(yīng)用領(lǐng)域; 羥化乙氧 基化作用是通過(guò)對(duì)磷脂碳碳雙鍵的環(huán)氧化反應(yīng),2卵磷脂酶法改性生產(chǎn)高乳化性蛋黃粉2.1 卵磷脂酶法改性的價(jià)值磷脂酶A能作用蛋黃中的卵磷脂使其轉(zhuǎn)變成 溶血卵磷脂, 這種改性之后的蛋黃具有更強(qiáng)的乳 化性能, 一方面因?yàn)槠溆H水性增強(qiáng), 使得其乳化 性增強(qiáng); 更重要的一個(gè)性質(zhì)是其熱穩(wěn)定性能大大 提高, 從而使得改性之后的蛋黃制品在高強(qiáng)度的 巴氏殺菌條件下還能保持

11、較好的感官指標(biāo), 解決 了微生物指標(biāo)和感官指標(biāo)之間的矛盾。2.2 卵磷脂酶法改性的工藝流程鮮蛋的預(yù)處理打蛋蛋黃液攪拌過(guò) 濾蛋黃液預(yù)處理 ( 預(yù)熱到50 , 調(diào)節(jié)pH 值到7.0) 加入磷脂酶滅酶( 72 , 5 min) 巴氏殺 菌冷卻噴霧干燥出粉二次干燥造粒 化冷卻過(guò)篩包裝成品蛋粉。3 脂蛋白酶法改性生產(chǎn)高乳化性蛋黃粉3.1 脂蛋白酶法改性的機(jī)理采用不同蛋白酶在不同水解條件下對(duì) 蛋 白 質(zhì)進(jìn)行水解, 對(duì)所得的水解物的乳化性進(jìn)行研究 發(fā)現(xiàn), 適度的水解可以提高蛋白水解物的乳化 性, 這是由于水解使包埋于蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水性 殘基暴露出來(lái), 提高了其在界面的吸附, 形成了 內(nèi)聚性膜, 疏水性殘基與

12、油相互作用, 而親水性 殘基與水相互作用 4 , 同時(shí), 酶水解使蛋白質(zhì)分子-53 -中國(guó)家禽2007 年第 29 卷第 5 期China Poultry Vol.29,No.5.2007產(chǎn)品加工制得中間體原料, 進(jìn)一步進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)合成改性磷脂。4.2.2對(duì)脂蛋白的改性技術(shù)對(duì)脂蛋白的改性主要有8種方法: ?；饔谩?磷酸化作用、脫酰胺作用、糖基化作用、共價(jià)交聯(lián) 作用、蛋白水解作用、物理改性、基因工程改性。 其中, 糖基化作用和適度蛋白水解作用能顯著提 高蛋黃粉的溶解性和乳化性。物理改性是利用熱 能、機(jī)械能、聲波能等進(jìn)行蛋白質(zhì)改性方法。目前 較為集中在熱變性和擠壓蒸煮過(guò)程研究 79 。基因 工程

13、法是通過(guò)重組蛋白質(zhì)的合成基因, 從而改變 蛋白質(zhì)功能特性。但由于該技術(shù)周期長(zhǎng)、見效慢, 目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。5高乳化性蛋黃粉的質(zhì)量指標(biāo)5.1普通蛋黃粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)張 力 。5.2.3溶解性蛋黃粉的溶解性以一定溫度下可溶 解 物 質(zhì) 百分比( S) 來(lái)衡量:S= a , b表示一定量的蛋黃粉, a表示b中最大b可溶解量。5.2.4 疏水性表面疏水性用1- 苯氨- 8- 肭磺酸( AN S) 作為 熒光探針進(jìn)行測(cè)定。參考文獻(xiàn):1 Marc Anton, Gilles Gandemer. Effect of pH on interface com- position and on quality o

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