苏宇杰，徐珍珍，乔立文，杨严俊，*

（1.江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡 214122；2.江南大学食品学院，江苏无锡214122；3.华润制药有限公司，江苏无锡214192）

鸡蛋不仅具有极高的营养价值，而且具有良好的起泡性、乳化性、凝胶性等功能特性，作为一种重要的食品原料，鸡蛋在快餐食品、糕点、面包与糖果等食品的加工中都有广泛地应用[1-2]。随着人们食品安全意识的提高，带壳鲜蛋在食品加工中的应用受到越来越严格的限制，而使用方便、安全性好的蛋液制品日益引起人们的关注。目前蛋液产品生产过程中通常采用巴氏杀菌对蛋液进行杀菌处理[3]。由于蛋液中的蛋白质极易受热变性并发生凝固从而使蛋液丧失原有的功能特性，杀菌强度太高会极大地破坏蛋液的营养成分与功能特性，杀菌强度不足又难以有效地杀灭蛋液中的致病菌，产生食品安全隐患[4-5]。为了解决这一问题，各国学者一方面在努力寻找一种比较适宜的蛋液杀菌条件，以期既能彻底杀灭蛋液中的致病菌，又能最大程度地保持蛋液的营养成分与功能特性；与此同时寻找一种方法，在保持蛋液原有功能特性的基础上提高蛋液的耐热性能，使蛋液能够承受较高的杀菌强度，这也是解决这一问题的一种有效途径。目前蛋品生产企业根据产品的实际需要，在生产过程向蛋液中添加盐和蔗糖，生产出加盐加糖蛋液产品，并发现加盐加糖蛋液能够耐受较高的杀菌温度，然而目前对此还缺乏系统和深入的研究。本文对加盐加糖全蛋液的耐热性能进行系统研究，明确添加蔗糖和氯化钠全蛋液经热处理后各性能指标的变化规律，为蛋品企业的实际生产提供理论指导，也为今后进一步系统研究打下基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜鸡蛋、金龙鱼一级葵花籽油 市售；十二烷基硫酸钠（SDS）、牛血清白蛋白（BSA）、蔗糖 国药集团化学试剂有限公司；福林酚试剂 上海紫菊生物科技发展有限公司；其他试剂 均为国产分析纯。

Unico UV-2000分光光度计 上海尤尼科仪器有限公司；AR-G2流变仪、TA-xTZi物性测试仪 英国TA公司；Fluka高速乳化机 上海弗鲁克机电公司。

1.2 实验方法

1.2.1 全蛋液样品的制备 将蛋壳完整无损的新鲜鸡蛋在30℃温水中洗净，室温下晾干后打蛋，用无菌镊子除去系带并收集蛋液，室温下用电动搅拌器以200r/min转速搅拌5min，即得全蛋液样品。分别向全蛋液中添加8%蔗糖、8%氯化钠和4%蔗糖+4%氯化钠（w/v），室温下用电动搅拌器200r/min搅拌5～10min，直到蔗糖和氯化钠完全溶解并混合均匀，即得相应的加盐加糖全蛋液。

1.2.2 样品的热处理 取5.0mL全蛋液样品，密封于大小相等的玻璃安培瓶中，水浴中短暂预热至设定加热温度后开始计时，分别在65、70、75℃下加热3min，加热过程中持续振摇安培瓶以保证加热均匀，以不添加蔗糖和氯化钠的空白全蛋液为对照。全蛋液样品经过不同条件热处理后，取出于0℃冰水浴中快速冷却1min，并在室温下测定各样品的溶解度、乳化性和起泡性等指标。

1.2.3 全蛋液样品凝胶形成温度的测定 采用ARG2流变仪，选用动态升温扫描程序，测定样品贮存模量G’随温度的变化，样品扫描温度范围选定为50～85℃，升温速率1℃/min，数据用AR Instrument control version软件分析。

1.2.4 全蛋液凝胶强度的测定 取全蛋液样品20mL置于25mL烧杯中，用保鲜膜封口，并用橡皮筋扎紧，置于90℃水浴中加热30min，取出后立即放入冰水中冷却10～20min，4℃下保存24h，恢复到室温后测定样品的凝胶强度，质构仪测定条件：温度25℃，采用P0.5探头，测试前速5.0mm/s，测试速度2.0mm/s，测试后速5.0mm/s，测试距离为20mm。

1.2.5 蛋白质含量及溶解度的测定 采用福林酚法测定全蛋液中蛋白质的含量及溶解度[6]。将全蛋液样品稀释至2mg/mL，取1mL稀释液置于试管中，加入2mL 1mol/L NaOH溶液，混合均匀后静置15min，加入2mL福林酚综合指示剂并立刻混匀，25℃水浴中显色45min，以不添加稀释液的处理液为空白对照，560nm测定吸光值，对照标准曲线计算样品中的蛋白质含量。另取20mL样品稀释液，离心20min（12000r/min，10℃），取上清液1mL按上述方法测定蛋白质含量。样品中蛋白质溶解度按式（1）计算：

1.2.6 全蛋液乳化活力及乳化稳定性测定 全蛋液样品乳化活力和乳化稳定性的测定参考Tang等[7]的方法，并作出适当修改。用0.5mol/L氯化钠溶液对全蛋液样品进行稀释，取蛋白质浓度为0.5%（w/v）的样品稀释液24mL，加入16mL葵花籽油，10000r/min均质1min制备乳化液，均质后立刻从乳化液底部吸取20μL，加入到6mL 0.1%（w/v）SDS溶液中，混合均匀后500nm处测定吸光值，以相同条件的SDS溶液为空白。6min后再次从乳化液底部吸取20μL，按上述方法测定吸光值，样品的乳化活力（EAI）以零时刻的吸光值A0表示，乳化稳定性以乳化稳定性指数（ESI）表示，计算公式为式（2）：

式中，A0为均质后0时刻取样的吸光值；△T为取样时间间隔（min）；△A为均质后不同时刻取样所得吸光值之差。

1.2.7 全蛋液起泡性及泡沫稳定性测定 全蛋液样品起泡性及泡沫稳定性的测定参照文献[8]中的方法。取100mL预先稀释到5%（w/v）的全蛋液样品，

10000r/min均质1min，分别记录均质刚刚停止时和均质停止30min后的泡沫体积与液体体积，样品起泡力（OR）和泡沫稳定性（FS）的计算公式为式（3）和式（4）：

式中：Vf0为均质后零时刻时的泡沫体积（mL）；Vli为均质前的液体体积（100mL）；Vf30为均质后静置30min时的泡沫体积（mL）。

2 结果与讨论

2.1 添加蔗糖和NaCl对全蛋液凝胶形成温度的影响

目前测定蛋白溶液凝胶形成温度的方法有多种，包括测定溶液贮存模量G’、损失模量G’’、粘度等指标随温度变化的趋势等[9]。本实验选用测定贮存模量G’随温度变化的曲线来测定全蛋液样品的凝胶形成温度，该方法简便快速，并且结果可靠。实验结果如图1所示。

图1 不同全蛋液样品贮存模量G’随温度变化的特征曲线Fig.1 Characteristic curves of elastic modulus（G’）of LWE as a function of temperatures

由图1中各曲线的拐点可知，对照组全蛋液的凝胶温度点约为67℃，添加8%蔗糖后全蛋液的凝胶温度点提高到73℃左右，而添加4%蔗糖+4%NaCl和8%NaCl后全蛋液的凝胶温度点分别提高到77、78℃。这一结果表明，添加蔗糖和NaCl可以有效提高全蛋液的耐热性能，抑制全蛋液凝胶的形成，其中NaCl提高全蛋液耐热性能的效果优于蔗糖。有研究表明，NaCl添加到全蛋液中可以抑制水分子与蛋白分子亲水基团的作用，有利于蛋白质以自然状态存在，同时，NaCl还对蛋白质间的斥力作用有一定的保护作用，使得蛋白质更耐热，从而提高其形成凝胶所需要的温度[10]。对于蔗糖，Baier等[11]对于牛血清白蛋白中添加蔗糖的研究结果表明，蔗糖的添加可以稳定牛血清白蛋白的自然结构，从而提高其形成凝胶所需的温度，因而推测可以向全蛋液中添加蔗糖从而保护全蛋液中蛋白质的自然结构，提高全蛋液的凝胶形成温度。

2.2 添加蔗糖和NaCl对全蛋液凝胶强度的影响

全蛋液经过一定温度的热处理后可以形成凝胶，凝胶的形成不仅可以改善食品的形态和质地，而且在提高食品的持水力、增稠性等方面有较为广泛的应用[12]，因而热凝性是全蛋液重要的功能性质。添加蔗糖和NaCl对全蛋液凝胶强度的影响如图2所示。

图2 添加蔗糖和NaCl对全蛋液凝胶强度的影响Fig.2 Effect of sucrose and NaCl on the Gel strength of LWE

由图2的结果可知，相对于对照组，添加蔗糖和NaCl后，全蛋液的凝胶强度都有小幅度的降低，其中添加8%NaCl的全蛋液凝胶强度最低。这可能是由于蔗糖和NaCl的添加增强了全蛋液的耐热性能，使得全蛋液蛋白质分子的凝胶形成温度提高，在相同的凝胶制备温度条件下，与对照组相比，添加蔗糖和NaCl的全蛋液形成凝胶相对较困难，且形成的凝胶稳定性较差，凝胶强度相对较低。因此，当实际应用中对全蛋液凝胶强度有较高要求时，选择不添加蔗糖和NaCl的全蛋液更容易满足产品对凝胶强度的要求。

2.3 添加蔗糖和NaCl对全蛋液蛋白质溶解度的影响

由于鸡蛋蛋白质组成复杂，各种鸡蛋蛋白的耐热性不同，其中蛋清热变性温度约为58℃左右，蛋黄热变性温度约为65℃左右，因此，各国采用的全蛋液巴氏杀菌温度多在58～66℃之间，时间从几十秒到十分钟不等[13]，我国目前对于全蛋液的杀菌温度和时间还没有统一明确的规定，为了明确添加蔗糖和NaCl对全蛋液热处理后性能指标的影响，本实验选择较高的热处理强度对全蛋液样品进行处理。热处理后各全蛋液样品的蛋白质溶解度如图3所示。

由图3中的结果可知，对照组空白全蛋液在经过65℃热处理3min后溶解度约为63%，70℃热处理3min后空白全蛋液已经变性形成凝胶，溶解度无法测定；而添加蔗糖和NaCl的全蛋液样品在经过70℃处理3min后蛋白质溶解度仍然保持在65%以上，这表明向全蛋液中添加适量蔗糖或NaCl可以明显提高全蛋液的耐热性能。此外通过比较添加蔗糖和NaCl的全蛋液蛋白质溶解度可以发现，经过相同条件的热处理后添加NaCl的全蛋液溶解度明显高于添加蔗糖的全蛋液，添加8%蔗糖的全蛋液在75℃热处理3min后已经开始形成凝胶，溶解度下降明显，而添加8%NaCl的全蛋液在相同处理条件下溶解度仍能保持70%左右，而同时添加蔗糖和NaCl混合物的全蛋液溶解度优于单独添加蔗糖的全蛋液，这一结果表明，添加NaCl能够更好的提高全蛋液的耐热性能与溶解性。

图3 不同全蛋液样品热处理后溶解度的变化曲线Fig.3 Curves of solubilites of LWE after heat treatment

2.4 添加蔗糖和NaCl对全蛋液热处理后乳化性质的影响

由2.1和2.3中的结果可知，添加适量蔗糖和NaCl可以提高全蛋液的耐热性能，使蛋液产品能够承受更高的杀菌强度。然而在液蛋产品的生产和应用中，在提高全蛋液耐热性能的同时还必须确保杀菌后的蛋液尽可能保持其原有的功能性质，因此有必要对添加蔗糖和NaCl的全蛋液经热处理后的功能性质进行研究。添加蔗糖和NaCl的全蛋液经热处理后乳化活力和乳化稳定性结果分别如图4和图5所示。

图4 不同全蛋液样品热处理后乳化活力的变化曲线Fig.4 Curves of emulsifying activities of LWE after heat treatment

由图4中乳化活力变化的结果可知，对照组全蛋液在65℃热处理后乳化活力约为0.52，经过70℃热处理后由于对照组全蛋液变性形成凝胶，因而无法检测其乳化活力；而添加蔗糖和NaCl的全蛋液样品在经过70℃热处理后乳化活力仍然保持在0.53以上，同时与溶解度的结果类似，添加8%NaCl的全蛋液乳化活力明显高于添加8%蔗糖的全蛋液，这表明通过添加适量的蔗糖或NaCl可以保证全蛋液在经过较高温度热处理后仍然具有优良的乳化活力，并且添加NaCl对乳化活力的维持效果优于添加蔗糖。究其原因，一方面蔗糖和NaCl的添加可以提高全蛋液的耐热性，使其在热处理后仍能保持较高的溶解度；另一方面，NaCl提供的离子环境可能会提高全蛋液中低密度脂蛋白、卵黄高磷蛋白等表面活性较高的蛋白质在油水界面的吸附量，从而使其乳化活力得到提升[14]。

图5 不同全蛋液样品热处理后乳化稳定性的变化曲线Fig.5 Curves of emulsion stabilities of LWE after heat treatment

由图5中乳化稳定性的结果可知，与乳化活力的变化趋势不同，65℃下，添加8%蔗糖的全蛋液经过热处理后具有最好的乳化稳定性，添加8%NaCl以及添加蔗糖与NaCl混合物的全蛋液样品热处理后的乳化稳定性低于对照组全蛋液，同时随着热处理温度的升高，全蛋液样品的乳化稳定性呈现逐渐提高的趋势，这可能与全蛋液中蛋白质结构和溶液的表观粘度有关。添加蔗糖的全蛋液在热处理后具有较高的表观粘度，而添加NaCl的全蛋液由于离子强度等原因粘度较低，目前的研究表明，较高的粘度能够抑制乳状液的分层，并且使乳状液更加浑浊，从而使得乳化稳定性的测定结果较高。

2.5 添加蔗糖和NaCl对全蛋液热处理后起泡性质的影响

起泡性是全蛋液的重要功能性质之一，起泡性可以通过起泡力（OR）和泡沫稳定性（FS）两个指标进行表征。添加蔗糖和NaCl对全蛋液热处理后起泡力和泡沫稳定性的影响分别如图6和图7所示。

图6 不同全蛋液样品热处理后起泡力的变化曲线Fig.6 Curves of foaming activities of LWE after heat treatment

图7 不同全蛋液样品热处理后泡沫稳定性的变化曲线Fig.7 Curves of foaming stabilities of LWE after heat treatment

由图6可知，添加8%NaCl的全蛋液经过65℃热处理后起泡力明显高于对照组全蛋液，热处理温度提高至70℃时，添加NaCl的全蛋液仍然可以保持较高的起泡力，而添加8%蔗糖的全蛋液经过65℃热处理后起泡力与对照组相比提高幅度较小，在各处理温度下，添加蔗糖的全蛋液起泡力都明显低于添加NaCl的全蛋液。由图7可知，与起泡力不同，经65℃热处理后，添加8%蔗糖的全蛋液泡沫稳定性优于对照组，而添加8%NaCl的全蛋液泡沫稳定性明显低于对照组。

2.3 中的实验结果证明，通过添加NaCl可以提高全蛋液的耐热性，同时NaCl提供的离子环境可以增强蛋白质溶解度，降低吸附在气-液界面上的蛋白质与未吸附蛋白质之间的排斥力，有利于蛋白质在气-液界面的吸附，从而使得全蛋液的起泡力得到明显提升。Davis等[15]在研究乳清蛋白时也得到了类似的结果。

蔗糖的添加虽然也可以减缓热处理过程中蛋白质的变性，但是Zhu等[16]和Dickinson等[17]的研究结果认为蔗糖会抑制或降低蛋白质在气-液界面的吸附作用，不利于泡沫的形成。添加适量的蔗糖可以提高热处理后全蛋液的粘度，从而改善全蛋液的泡沫稳定性，而添加NaCl的全蛋液加热后粘度较低，同时NaCl还可能加速气-液界面上液滴间的聚集，从而使得热处理后全蛋液泡沫稳定性降低。综合图6与图7的结果可以看出，添加蔗糖与NaCl的复合物可以使得全蛋液在经过热处理后仍然同时维持较好的起泡力和泡沫稳定性。

3 结论

本文研究了添加适量蔗糖和NaCl对全蛋液耐热性能的影响。研究发现蔗糖和NaCl的添加可以明显提高全蛋液的耐热性能，使得全蛋液可以承受更高的热处理强度，与此同时，蔗糖与NaCl的添加可以不同程度的改善全蛋液的功能性质，使得全蛋液在经过热处理后仍然具有良好的乳化和起泡性质，但是全蛋液的凝胶强度会有所降低。研究结果表明，向全蛋液中添加适量蔗糖和NaCl是提高全蛋液耐热性能、维持全蛋液优良功能性质、拓宽全蛋液应用范围的有效方法，具有较好的实际应用价值。

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