CN109497449A

CN109497449A - 一种高乳化性蛋黄液的制备方法及其产品

Info

Publication number: CN109497449A
Application number: CN201811608814.8A
Authority: CN
Inventors: 马美湖; 石梦玲; 张诗思; 徐奇; 付星; 黄茜; 金永国
Original assignee: Huazhong Agricultural University
Current assignee: Huazhong Agricultural University
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-03-22

Abstract

一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：（1）选取鲜鸡蛋，破壳分离蛋清液和蛋黄液，取蛋黄液搅拌均匀；（2）向蛋黄液中加入蛋白酶和磷脂酶A₂，进行联合处理；（3）将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，即可得到高乳化性蛋黄液成品；本发明提出的高乳化性蛋黄液的制备方法，克服了普通蛋黄液乳化性能及其制备乳液热稳定性较差的缺陷，其制备得到的蛋黄液能够具有乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性好的特点。

Description

一种高乳化性蛋黄液的制备方法及其产品

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种高乳化性蛋黄液的制备方法及其产品。

背景技术

蛋黄作为一种天然乳化剂在焙烤、冰淇淋、蛋黄酱等食品中有着非常广泛的应用。蛋白质和磷脂是蛋黄中的主要乳化成分，在乳化体系形成过程中，这些乳化剂能吸附到油水界面形成界面膜稳定乳液。但天然蛋黄对热敏感，64℃左右开始变性形成凝胶，变性之后蛋黄的乳化性将大大降低，会造成其制备的乳化食品在热杀菌或者后期贮藏过程中出现品质劣变现象；且天然蛋黄中最重要的乳化活性物质蛋白质主要存在水不溶性蛋黄颗粒中，与可溶性蛋白质相比，水不溶蛋白质吸附到油水界面的速率慢，乳化活性差，导致蛋黄液中蛋白质的乳化特性无法完全发挥。普通蛋黄这两点不足在很大程度上限制了蛋黄作为乳化剂的在食品工业中的应用。因此，提高蛋黄的乳化性不仅能够增强蛋黄稳定的乳化产品的品质，同时减少人工合成乳化剂的使用，这对扩宽蛋黄液作为乳化剂在食品工业中的应用范围具有十分重要的意义。

即使目前不少科研人员致力于提高蛋黄粉的乳化性，比较常用的制备高乳化性蛋黄粉的方法为采用磷脂酶改性蛋黄磷脂使之生产生成乳化性更好的溶血磷脂或者磷脂酸，来提高蛋黄粉的乳化性。但采用磷脂酶改性时酶解时间较长，通常需要4 h左右，并且将鲜蛋加工成蛋粉后虽然便于贮藏和运输，但成粉处理会造成蛋黄乳化性的显著降低。与蛋粉相比，蛋液使用方便、功能性质好，随着物流运输业的发展，企业对蛋液的需求不断增加。然而国内外关于功能性蛋液的研究较少，市场前景广阔，因此，有必要开发一种高乳化性蛋黄液的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高乳化性蛋黄液的制备方法，克服了普通蛋黄液乳化性能及其制备乳液热稳定性较差的缺陷，制备得到的蛋黄液能够具有乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性好的特点。

本发明的另一个目的在于提出一种高乳化性蛋黄液。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：

（1）选取鲜鸡蛋，破壳分离蛋清液和蛋黄液，取蛋黄液搅拌均匀；

（2）向蛋黄液中加入蛋白酶和磷脂酶A₂，进行联合处理；

（3）将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，即可得到高乳化性蛋黄液成品。

本发明是基于对蛋黄中两种主要乳化活性物质蛋白质、磷脂的理论分析，在采用了蛋白酶-磷脂酶A₂联合处理蛋黄液的基础上，进一步将联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中，并通过耦合低温等离子射频的处理。其中，将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中首要目的是为了停止酶解，其次该方式降温迅速，温度扩散均匀，且其低温的特点相较于其他方式可以保护蛋黄液中的活性成分不受破坏，不会破坏体系的稳定性；而通过低温等离子射频处理会激发乳液产生等离子，常压下温度低，活性高，不会造成热损伤，有助于减少加工过程中对乳液活性成分的破坏；并且适当参数下其带有的能量可以打断蛋白质等生物大分子的有机分子链，形成较低分子的蛋白片段；另一方面发射出的离子流会破坏蛋白分子间的氢键以及静电相互作用力，有助于蛋白质的解聚，提高蛋白质的疏水性；射频能量还会与水分子产生非常强烈的亲和作用，水分子膨胀导致乳液内压力增加，增加油滴的分散，发生表面改性；处理后蛋白质分子溶解度提高，疏水性增强，结构柔性增加，从而提高了在水包油体系中蛋白质分子在界面上的吸附，大大提高蛋黄液的乳化性与乳化容量。

根据上述工艺方法能够有效解决了新鲜蛋黄液乳化性低，尤其是乳状液热稳定性较低的问题；制备得到的蛋黄液乳化活性、乳化容量及乳状液热稳定性都显著提高，将其作为乳化剂应用于乳化酱汁、焙烤制品等食品时得到产品的品质更佳，且达到普通蛋黄液制备产品同样稳定性、质构、流变特性所需用量更少，从而有效满足蛋黄液日益增长的市场需求。

进一步说明，步骤（2）中，蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.1%-0.5%，磷脂酶A₂的添加量为蛋黄液质量0.2%-0.7%。

进一步说明，步骤（2）中，联合处理的酶解温度为37-55℃；蛋白酶的酶解时间为30-90min；磷脂酶A₂的酶解时间为0-60min。通过严格控制蛋白酶和磷脂酶A₂的添加量，以及酶解的温度，并灵活调节蛋白酶和磷脂酶A₂的添加顺序，可以先后加入或同时加入，只要控制其各自相应的酶解时间在一定的范围内即可，并经过后期的耦合低温等离子射频处理后，其获得的蛋黄液相比其他参数下制备得蛋黄液的乳化效果明显提高。

进一步说明，步骤（3）中，所述耦合低温等离子射频处理的频率为100KHz－200KHz，处理点为2-4个，处理20-30秒，间隔5分钟，处理5-6次。

所述耦合低温等离子射频处理本质上是等离子流对样品中盐离子和蛋白质的影响，不同的输出参数会产生不同能量的等离子，从而打断蛋白质成小分子量片段以及破坏非共价键的能力就不同，射频处理的频率、次数过少会导致离子能量不足，产生的效果较弱。而如果射频处理的频率、次数过多则会使得等离子能量过强，对蛋白质过度破坏的产物会融合到油相中，无法吸附在界面上。因此，通过严格控制耦合低温等离子射频处理的频率、处理时间及次数等参数，使蛋黄液中含有离子、水、蛋白质、脂质及胶体微粒等，射频电流作用下，引起相关物质的轻微运动或轻微振动，既有物理作用，又有电频作用，作用于如范德华力、氢键、疏水键、静电引力、电荷转移复合物、偶极相互作用力等非共价键，提高蛋黄液的乳化性与乳化容量。

进一步说明，步骤（2）中，蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶或中性蛋白酶中的一种或多种组合。

进一步说明，步骤（2）中，蛋白酶为胰蛋白酶与中性蛋白酶的组合，并且胰蛋白酶与中性蛋白酶的质量配比为3:2，联合处理的酶解温度为45℃。

优选采用的胰蛋白酶与中性蛋白酶的组合，较于其他蛋白酶组合处理的蛋黄液，其具有更好的乳化性，尤其是对乳化稳定性的提升明显。

进一步说明，步骤（2）中，蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.25%，蛋白酶的酶解时间为30 min；磷脂酶A₂为蛋黄液质量的0.5%，磷脂酶A₂的酶解时间为30 min。

一种由高乳化性蛋黄液的制备方法制备的高乳化性蛋黄液产品。

本发明的有益效果：

(1)本发明能够大幅提高蛋黄液的乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳液热稳定性，其中，其制备获得的蛋黄液的乳化容量比新鲜蛋黄液提高了50.92 %；其制备的O/W乳液与普通蛋黄液制备的O/W乳液相比，热处理前后粒径分别减少了17 %和70 %，说明蛋黄液乳化活性和乳状液热稳定性增强；且乳液ζ-电位绝对值增大了3倍，乳液油滴间静电斥力增强，油滴不易絮凝或聚结，说明乳化稳定性增强;

(2)本发明所提供的制备方法为生物酶解—射频物理综合法，不添加化学试剂，所选用的酶也是常见的食品用酶，不仅能够有效得到的蛋黄液产品，而且该产品安全无毒、成本低廉，乳化性与乳化容量大大提高;

(3)本发明具有工艺操作简单、酶解时间短、反应条件温和、反应与射频处理设备简单的特点，可适用于规模化在线生产。

附图说明

图1是不同的蛋黄液制备O/W乳液粒径的柱状图；

图2是不同的蛋黄液制备O/W乳液ζ-电位的柱状图；

图3是不同的蛋黄液的乳化容量的柱状图；

图4是不同的蛋黄液制备O/W乳液热处理后粒径的柱状图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

乳化活性的测定方法：取去离子水配制的蛋白质浓度为1 %的蛋黄稀释液80 mL，加入20 mL大豆油，利用高速剪切分散机8000 r/min剪切2 min形成粗乳液。对粗乳液进行高压均质，高压均质机的二级均质阀压力为50 bar，然后调节一级均质阀使压力升至200bar，循环均质3 min获得均匀乳液。将制备好的乳液样品，利用1% SDS溶液稀释3倍后测定粒径分布，以表面积平均径D[3,2]表示蛋黄液的乳化活性，D[3,2]越小，乳化活性越强。

乳化稳定性的测定方法：用去离子水将蛋黄制备的乳液（乳液制备方法与乳化活性测定时一致）稀释100倍后，测定ζ-电位。ζ-电位绝对值越大，乳化稳定性越强。

乳化容量的测定方法：取10 mL质量浓度为3 %的蛋黄稀释液，加入10 mL大豆油后8000 r/min均质40 s，形成O/W乳液。之后每次加入1 mL大豆油，再均质40 s使大豆油完全分散。重复上述操作，直到相转变。根据相转变时消耗的大豆油质量计算蛋黄液的乳化容量。

乳液热稳定性的测定方法：取5 mL乳液（乳液制备方法与乳化活性测定时一致）于玻璃试管中，85 ℃水浴加热15 min，加热结束后置于冰水混合物迅速冷却。冷却后利用1%SDS（十二烷基硫酸钠）溶液稀释3倍再测定粒径分布，D[3,2]越小，乳液热稳定性越强。

实施例1-一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：

（1）选取鲜鸡蛋，剔除破损蛋后清洗并晾干，破壳分离蛋清液和蛋黄液，取蛋黄液搅拌均匀；

（2）向蛋黄液中加入胰蛋白酶和中性蛋白酶的组合蛋白酶；其中，胰蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.15%，中性蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.10%；酶解温度为45℃；蛋白酶的酶解时间为30min；

（3）将经过处理后的蛋黄液置于冰水混合物中水浴迅速降温，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，耦合低温等离子射频处理的频率为100KHz，处理点为2个，处理30秒，间隔5分钟，处理6次，即可得到高乳化性蛋黄液成品1；

由附图1、2、3、4可以看出，与普通蛋黄液相比，经过以上步骤制得的蛋黄液乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性显著提高。具体表现为其制备的O/W乳液表面积平均径D[3,2]降低11.9 %，ζ-电位绝对值增大115.5 %，乳化容量提高11.2 %，乳液热处理后表面积平均径D[3,2]减少67.6 %。

实施例2-一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：

（2）向蛋黄液中加入胰蛋白酶和中性蛋白酶的组合蛋白酶，其中，胰蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.15%，中性蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.10%；在45℃下水解15 min，然后再向蛋黄液中加入磷脂酶A₂，磷脂酶A₂的添加量为蛋黄液质量0.5%；继续在45℃下酶解15min，即整个酶解过程中蛋白酶酶解时间为30min，磷脂酶A₂酶解时间为15 min；

将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中水浴迅速降温，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，耦合低温等离子射频处理的频率为200KHz，处理点为4个，处理20秒，间隔5分钟，处理6次，即可得到高乳化性蛋黄液成品2；

由附图1、2、3、4可以看出，与普通蛋黄液相比，经过以上步骤制得的蛋黄液乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性显著提高。具体表现为其制备的O/W乳液表面积平均径D[3,2]降低17.7 %，ζ-电位绝对值增大262.7 %，乳化容量提高34.0 %，乳液热处理后表面积平均径D[3,2]减少67.2 %。

实施例3-一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：

（2）向蛋黄液中同时加入胰蛋白酶和中性蛋白酶的组合蛋白酶和磷脂酶A₂，进行联合处理；其中，胰蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.15%，中性蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.10%；磷脂酶A₂添加量为0.2%，然后在55℃下酶解30 min；

（3）将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中水浴迅速降温，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，耦合低温等离子射频处理的频率为130KHz，处理点为4个，处理28秒，间隔5分钟，处理5次，即可得到高乳化性蛋黄液成品3；

由附图1、2、3、4可以看出，与普通蛋黄液相比，经过以上步骤制得的蛋黄液乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性显著提高。具体表现为其制备的O/W乳液表面积平均径D[3,2]降低17.8 %，ζ-电位绝对值增大300 %，乳化容量提高50.9 %，乳液热处理后表面积平均径D[3,2]减少70.7 %。

实施例4-一种高乳化性蛋黄液的制备方法，包括如下步骤：

（2）向蛋黄液中加入磷脂酶A₂，磷脂酶A₂的添加量为蛋黄液质量0.7%，在37℃下酶解30min后，再向蛋黄液中添加木瓜蛋白酶和风味蛋白酶的组合蛋白酶，其中，木瓜蛋白酶添加量为0.05 %，风味蛋白酶添加量为0.05%，继续在37℃下酶解30 min，即整个酶解过程中蛋白酶酶解时间为30min，磷脂酶A₂酶解时间为60 min；

（3）将经过联合处理后的蛋黄液置于冰水混合物中水浴迅速降温，停止酶解，并进行耦合低温等离子射频处理，耦合低温等离子射频处理的频率为180KHz，处理点为3个，处理25秒，间隔5分钟，处理5次，即可得到高乳化性蛋黄液成品4；

由附图1、2、3、4可以看出，与普通蛋黄液相比，经过以上步骤制得的蛋黄液乳化活性、乳化稳定性、乳化容量及乳状液热稳定性显著提高。具体表现为其制备的O/W乳液表面积平均径D[3,2]降低20.5 %，ζ-电位绝对值增大231.6%，乳化容量提高40.0 %，乳液热处理后表面积平均径D[3,2]减少72.7 %。

由此可以得到，本发明以新鲜蛋黄液为原料，经过系列的复杂工艺过程处理，首先是实现蛋黄液的蛋白酶-磷脂酶A₂联合处理，联合处理过程中蛋白酶酶解时间为30-90min，磷脂酶A₂酶解时间为0-60 min，酶解温度37-55℃，利用磷脂酶催化水解蛋黄中化合物的羧酸酯键、磷酸酯键，同时蛋白酶催化水解蛋白质的有关肽键；然后再通过低温等离子射频仪物理方法处理，处理点为2-4个方向，处理20-30秒，间隔5分钟，处理5-6次；通过三重叠加措施，从而使蛋黄液的乳化活性、乳化容量及乳状液热稳定性都显著提高，从而能够更好地应用于乳化酱汁、焙烤制品等食品中。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（2）向蛋黄液中加入蛋白酶和磷脂酶A₂，进行联合处理；

2.根据权利要求1所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中，蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.1%-0.5%，磷脂酶A₂的添加量为蛋黄液质量0.2%-0.7%。

3.根据权利要求2所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，联合处理的酶解温度为37-55℃；蛋白酶的酶解时间为30-90min；磷脂酶A₂的酶解时间为0-60min。

4.根据权利要求1所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述耦合低温等离子射频处理的频率为100KHz－200KHz，处理点为2-4个，处理20-30秒，间隔5分钟，处理5-6次。

5.根据权利要求1所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶或中性蛋白酶中的一种或多种组合。

6.根据权利要求5所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中，蛋白酶为胰蛋白酶与中性蛋白酶的组合，并且胰蛋白酶与中性蛋白酶的质量配比为3:2，联合处理的酶解温度为45℃。

7.根据权利要求3所述的一种高乳化性蛋黄液的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，蛋白酶的添加量为蛋黄液质量的0.25%，蛋白酶的酶解时间为30 min；磷脂酶A₂为蛋黄液质量的0.5%，磷脂酶A₂的酶解时间为30 min。

8.一种由如权利要求1~7中的任意一项所述的高乳化性蛋黄液的制备方法制备的高乳化性蛋黄液产品。