水浴和微波加熱影響雞蛋清凝膠性能比較研究

葉陽，王洋，喬燕娟，代路謠，賈鳳瓊

（四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000）

水浴和微波加熱影響雞蛋清凝膠性能比較研究

葉陽，王洋，喬燕娟，代路謠，賈鳳瓊

（四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000）

以雞蛋清為材料，探討了加熱處理方式和加熱時間對雞蛋清凝膠硬度、回復性以及持水性的影響。結果表明：蛋清微波加熱凝膠形成速度比傳統水浴加熱快。蛋清在75℃水浴加熱20 min開始形成凝膠，凝膠硬度為21.83 g，90℃加熱50min達到最大值779.50 g；微波100W加熱25 s即可形成凝膠，凝膠硬度為46.90 g；20W加熱160 s達到最大值266.23 g。與水浴加熱相比，微波加熱蛋清凝膠的持水性最低值為84.10%，回復性均在60%以上，回復性得到明顯改善。

蛋清；凝膠；熱處理；微波

引言

雞蛋清的必需氨基酸含量豐富，且比例適當，與人體的需要最為接近，而且它具有良好的凝膠性、乳化性、起泡性和持水性等功能性質，在肉魚類制品、面制品等食品加工中得到廣泛應用［1］，以提高其制品的組織結構和質地［2］。凝膠性質作為食品加工過程中重要的加工特性之一［3］，受到蛋白質本身及諸多外部因素影響［4］，例如蛋清加熱的時間和溫度，鹽離子種類和離子強度［5-6］，pH值等［7］。

加熱是肉蛋類制品加工過程中的重要環節。傳統的水浴加熱方式熱量是由外向內傳遞，物料間溫度梯度大、加熱速度慢且時間長。而微波加熱方式可以將電能轉化為高頻微波［8］，不需要經過從外到內的傳熱過程，微波可以直接深入到物料內部使物料整體同時加熱。與水浴加熱相比，微波加熱轉換效率高、速度快、時間短、加熱均勻且易于控制［9］。由此可見，微波加熱、水浴加熱方式對雞蛋蛋白質的變性效果可能就存在差異，在蛋清凝膠質地方面很可能也存在差別。目前將微波加熱方式用于蛋清熱誘導膠凝的研究報道較少［10－11］，也未見蛋清微波加熱膠凝的研究報道。本文以雞蛋清為原料，采用微波加熱制備蛋清凝膠，與傳統水浴加熱方式進行了比較分析研究。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮雞蛋：市售。

1.2 主要儀器設備

TA.XT.Plus物性測試儀：Stable Micro Systems（UK）；TG－16臺式高速離心機：四川蜀科儀器有限公司；AR1140電子天平：梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司；78HW－1型恒溫磁力攪拌器及HH－S4數顯恒溫水浴鍋：金壇市醫療儀器廠；D8023CTL－K4微波爐：格蘭仕。

1.3 方法

1.3.1蛋清分離［12］

用蛋清分離器將鮮雞蛋的蛋清和蛋黃分離，將蛋清液用磁力攪拌器攪拌均勻，靜置2 h后棄除底層臍帶等雜質，置于4℃待用。

1.3.2凝膠制備

將分離好的20 mL蛋清溶膠置于100 mL燒杯中，保鮮膜封口，不同溫度（75℃、80℃、85℃、90℃、95℃）水浴加熱或微波爐加熱（20 W、40 W、60 W、80 W、100 W）不同時間將其制備成凝膠，而后冷水浴1 h，置于4℃冰箱過夜后取出備用。

1.3.3蛋清凝膠硬度及回復性的測定

采用TA.XT.Plus物性測試儀進行蛋清凝膠硬度及回復性測定，參考Chin等［13］的方法并稍作修改。測定前將蛋清凝膠在室溫放置1 h，然后將待測凝膠樣品連同燒杯置于測定平臺上，測定參數如下：探頭型號P／0.5，測前、測中和測后速度均為1 mm／s，下壓距離5 mm，觸發力5 g。測試得到如圖1所示的凝膠質構測試曲線。圖1曲線中正峰最大值表示凝膠硬度，半峰面積2與面積1的比值表示回復性。每組實驗重復5次。

1.3.4蛋清凝膠持水性測定

凝膠持水性（water holding capacity，WHC）參考Kocher等［14］的方法并稍作修改。將制備的蛋清凝膠從冰箱取出，測量前在室溫放置1 h。取3 g不同的凝膠樣品加入離心管中，10 000 r／min離心10 min，去除離心出的水分，稱量凝膠質量。按下式計算凝膠持水性。

式中：m1為離心后凝膠質量；m0為離心管質量；m2為離心前凝膠質量。

2 結果與分析

2.1 熱處理方式對蛋清凝膠硬度的影響

凝膠制備方法常用水浴加熱方法［15］。實驗中發現將蛋清75℃至少加熱20 min后才能形成熱誘導凝膠，所以將形成熱誘導凝膠的最低時間設定為20 min。水浴加熱溫度和時間對蛋清凝膠硬度的影響如圖2所示。由圖2可以看出，加熱時間一定時，隨著水浴加熱溫度的升高，蛋清凝膠硬度不斷上升；加熱溫度一定時，隨著加熱時間的延長，蛋清凝膠硬度不斷上升；但在90℃、95℃加熱不同時間時蛋清凝膠硬度基本一致。蛋清在75℃加熱20 min開始形成凝膠，此時凝膠硬度很小，僅為21.83 g；在90℃加熱50 min蛋清凝膠硬度達到最大值，為779.50 g，增大了35.7倍。說明溫度升高，蛋清蛋白變性加劇，剛性變大。蛋清加熱到90℃左右是蛋制品加工的一個比較好的溫度范圍，凝膠硬度較大而且比較穩定。

微波功率和微波時間對蛋清凝膠硬度的影響如圖3所示。微波功率的選擇根據微波爐的檔數，微波加熱時間范圍為蛋清開始形成凝膠到蛋清凝膠劣化所需要的時間段。由圖3可以看出，微波加熱形成蛋清凝膠的時間都要顯著低于水浴加熱膠凝的凝膠，在20 W最低檔加熱時，加熱時間不能超過170 s。不同功率微波加熱凝膠形成速度有一定差異。微波功率越大，所需加熱時間越短，在100 W最高檔加熱25 s即可形成凝膠，此時凝膠硬度為46.90 g；微波加熱凝膠硬度最大值出現在20W加熱160 s時，為266.23 g。與水浴加熱形成凝膠相比，微波加熱蛋清凝膠嫩度明顯得到改善。當微波加熱膠凝（功率不同）時，隨著加熱時間的延長凝膠硬度顯著提高，但加熱時間過長，凝膠硬度反而有所降低，基本呈現先上升后下降的趨勢。

2.2 熱處理方式對蛋清凝膠回復性的影響

回復性表示的是凝膠樣品在壓縮過程中回彈的能力與程度。由圖4可知，75℃水浴加熱20 min時，蛋清凝膠開始形成，凝膠硬度較小，推測可能因為此時形成凝膠不完全致使其回復性較大。除75℃水浴加熱20 min外，不同溫度水浴加熱不同時間，蛋清凝膠的回復性均在56%以下；75℃和80℃水浴加熱時，蛋清凝膠的回復性都在40%以下，且基本隨著加熱時間的延長，回復性緩慢升高。而由圖5可知，微波加熱不同功率和時間，蛋清凝膠的回復性均在60%以上，總體強于水浴加熱凝膠。這可能是因為加熱速度的快慢影響了凝膠的形成，傳統水浴加熱誘導凝膠是通過緩慢的加熱，促使蛋白質受熱變性展開。而微波加熱溫度更高更均勻，在更高溫度下，蛋白質之間相互作用加強，促使蛋白質內部的巰基暴露，產生更多的二硫鍵，有利于較好的凝膠網絡結構的形成［16］。綜合蛋清凝膠硬度結果發現，微波加熱凝膠硬度不大，其最大凝膠硬度約為水浴加熱凝膠最大硬度的三分之一，回復性均優于水浴加熱。

2.3 熱處理方式對蛋清凝膠持水性的影響

由圖6可知，75℃水浴加熱形成蛋清凝膠，隨著加熱時間的延長，蛋清凝膠的持水性先增加后減小，加熱20 min時，持水性較小，為83.83%，在加熱80 min后達到最大值，為95.64%；80～95℃水浴加熱形成的蛋清凝膠持水性比較恒定，都在90%以上。微波加熱凝膠過程中（圖7），隨著加熱時間的延長，持水性顯著提高。微波加熱形成凝膠的持水性最低值也有84.10%，與水浴加熱相比保持一致。但形成凝膠的持水性總體相對較低，原因可能是微波加熱強度比水浴加熱強度高很多。微波加熱有利于蛋白質分子間的相互作用，使蛋白質聚集體展開程度加大，體積變大后凝膠的持水性相應降低。Suvendu［11］在研究微波加熱致使大豆蛋白膠凝時也發現了大豆蛋白質分子在微波高強度加熱后展開，體積變大的現象。

3 結束語

用TA.XT.Plus物性測試儀研究了微波加熱和水浴加熱處理的蛋清質構特性。結果表明：蛋清微波加熱凝膠形成速度比傳統水浴加熱快，不同功率微波加熱凝膠形成速度有一定差異。微波100 W最高檔加熱25 s即可形成凝膠，此時凝膠硬度為46.90 g；微波加熱凝膠硬度最大值出現在20 W加熱160 s時，凝膠硬度為266.23 g。微波加熱不同功率和時間，蛋清凝膠的回復性均在60%以上，持水性最低值也有84.10%。與水浴加熱相比，微波加熱法顯著改善了蛋清熱誘導凝膠的回復性，提高了蛋清凝膠的形成速度，改善了蛋清凝膠的質構特性。

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Com parative Study ofWater Bath Heating and Microwave Heating Effect on Gel Properties of Hen Egg White

YE Yang，WANG Yang，QIAO Yanjuan，DAILuyao，JIA Fengqiong
（Shool of Biotechnology Engineering，Sichuan University of Science＆Engineering，Zigong，643000，China）

The effects of heat treatment and heating time on the hardness，resilience and water holding capacity of hen egg white gel were investigated.The results showed that：egg white gel by microwave heating forming speed was faster than traditional water-bath heating.Egg white began to form a gel by water-bath heating 20min at 75℃，and gel hardness was 21.83g.90℃heating for50 min reached maximum 779.50 g.100W microwave heating25 s can form gel，and gel hardness was46.90 g.20 W heating for 160 s reached the maximum 266.23 g.Compared with water-bath heating，the lowest water holding capacity of egg white gel bymicrowave heating was84.10%，resiliencewasmore than 60%and it had been significantly improved.

egg white；gel；heat treatment；microwave

TS253.1

A

1673-1549（2014）04-0012-04

10.11863／j.suse.2014.04.04

2014-05-08

四川省教育廳項目（14ZB0216）；四川理工學院基金項目（2013KY01）；四川理工學院大學生創新創業訓練計劃項目（CX20130409）

葉陽（1982-），女，湖南長沙人，講師，博士，主要從事食品科學方面的研究，（E-mail）yeyang161＠163.com