劉怡真，馬傳國(guó),2,*，李婕妤

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.國(guó)家糧食局糧油食品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450001）

我國(guó)是芝麻生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量居世界第二。芝麻醬是以芝麻為原料經(jīng)清理、焙炒、去皮或不去皮、研磨制成的天然醬體產(chǎn)品。芝麻醬中含油58.9%、蛋白質(zhì)24.7%、纖維2%～3%、灰分3%、水分1%以及鈣、鐵、鉀和磷等礦物質(zhì)、天然抗氧化劑、維生素等[1]。芝麻醬中蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化率和利用率都較高，且含硫氨基酸含量高，滿足人體營(yíng)養(yǎng)均衡的需求[2]，因此，芝麻醬因其具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抗氧化、抗過敏、抗免疫調(diào)節(jié)作用等特點(diǎn)，廣受人們的青睞[3]。芝麻醬是一種由懸浮在油相中的親水固體組成的多相混合體系。在芝麻醬生產(chǎn)過程中，油自然釋放并趨向于在相對(duì)干燥的固體混合物上方形成油層。由于密度的差異，芝麻油將隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)游離到醬體上部，而沉降下來的顆粒更加致密，造成芝麻醬中的油和固形物分離，降低了氧化穩(wěn)定性，對(duì)其質(zhì)地、感官特性、涂抹性、貨架期、適銷性產(chǎn)生不利的影響[4]。

目前，由于芝麻醬的不穩(wěn)定性導(dǎo)致較短的貨架期，制約了芝麻醬的生產(chǎn)規(guī)模和適銷性，因此，也在一定程度上影響了我國(guó)芝麻醬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前對(duì)醬體穩(wěn)定性的研究中，控制芝麻醬中油和固形物分離的方法主要有降低固相顆粒直徑和添加穩(wěn)定劑[5]。侯利霞等[6]通過將芝麻醬中位粒徑降低至8.3 μm以下，改善了芝麻醬膠體穩(wěn)定性。Ift?i等[7]用激光散射分析儀測(cè)定芝麻醬的多態(tài)粒徑分布，并且通過將中位粒徑降低至5 μm以下，使芝麻醬的穩(wěn)定性得以改善。添加穩(wěn)定劑的目的是使芝麻醬中的液體油相固定化，部分氫化植物油的添加可以達(dá)到一定的效果，但其中的反式脂肪酸含量較高，不利于人體健康[8]。凝膠油指的是將小分子的凝膠劑添加到植物油中，通過一定的加工使植物油形成凝膠狀油。因其具有低反式脂肪酸和飽和脂肪酸等優(yōu)點(diǎn)，成為近幾年國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一[9]。謝放華[10]研究表明在芝麻醬中添加0.1%的蔗糖酯和0.3%的單甘酯對(duì)其穩(wěn)定性有明顯改善且不影響芝麻醬的風(fēng)味和口感。Al-Mahasneh等[11]研究在芝麻醬中加入8%蒸餾單甘酯使其出油率降低了50%。凝膠劑有較多種類，不同凝膠劑形成凝膠油的特性有一定差異，將對(duì)期望達(dá)到的效果產(chǎn)生影響。因此，選擇適合的凝膠劑十分重要。目前研究人員已經(jīng)證實(shí)天然蠟和單甘酯在食品中的應(yīng)用前景較好[12]，Mustafa等[13]在芝麻糕中添加天然蠟可以有效地抑制油的析出同時(shí)不會(huì)對(duì)其質(zhì)地特性產(chǎn)生負(fù)面影響。

本研究選擇蜂蠟、米糠蠟和單甘酯作為凝膠劑添加到芝麻醬中，經(jīng)過加熱、攪拌和冷卻等工藝制成含有有機(jī)凝膠的芝麻醬。研究表明在高速離心條件下析出的油量被視為芝麻醬在貯存期間能夠分離的最大油量[14]，防止這部分油析出是改善芝麻醬穩(wěn)定性的主要途徑，同時(shí)要保持一定的硬度使其具有較好的涂抹延展性，因此，芝麻醬的離心出油率和硬度是本研究中評(píng)價(jià)芝麻醬穩(wěn)定性和涂抹延展性的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)對(duì)比不同凝膠劑對(duì)芝麻醬中油和醬分離的改善效果，同時(shí)測(cè)定了其流變特性和貯存過程中質(zhì)構(gòu)的變化情況，因此提高了芝麻醬的品質(zhì)，為芝麻醬的加工提供了一種新方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

現(xiàn)磨芝麻醬 市購(gòu)；單甘酯（純度≥90%） 佳力士添加劑（海安）有限公司；米糠蠟（純度≥90%）廣州市鐸峰化工有限公司；蜂蠟（純度≥95%） 東光縣東泰蠟制品廠。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

XMTD-204數(shù)顯攪拌水浴鍋 常州丹瑞實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司；TGL-16C離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；Rheostress60型哈克流變儀 美國(guó)賽默飛世爾科技公司；8400全自動(dòng)凱氏定氮儀、FibertecTM2010全自動(dòng)粗纖維儀 丹麥Foss公司；R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士步琦公司；SRJX-4-13高溫箱式電阻爐 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；FV3000共聚焦激光掃描顯微鏡 日本奧林巴斯公司。

1.3 方法

1.3.1 基本成分測(cè)定

芝麻醬的粗脂肪、粗蛋白、粗纖維和灰分含量分別參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》、GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》、GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》和GB 5009.4—2016《食品中灰分的測(cè)定》的方法測(cè)定。

1.3.2 樣品的制備

稱取50 g芝麻醬，分別添加單甘酯、蜂蠟和米糠蠟（芝麻醬質(zhì)量的2%、3%、4%、5%、6%）。在90 ℃的磁力攪拌水浴鍋中攪拌加熱50 min，冷卻后室溫放置24 h。

1.3.3 離心出油率的測(cè)定[15]

稱取1.5 g的樣品于1.5 mL離心管中，此時(shí)離心管和樣品的總質(zhì)量為m1。將離心管置于高速臺(tái)式離心機(jī)中，以8 000 r/min離心15 min。離心后倒置5 min，使離心出的油析出，并用脫脂棉將管壁上殘留的油擦除，稱得質(zhì)量為m2。離心出油率根據(jù)析出油的質(zhì)量（m1－m2）與樣品總質(zhì)量的比值計(jì)算。

1.3.4 流變性質(zhì)測(cè)定

使用哈克流變儀對(duì)芝麻醬樣品進(jìn)行靜態(tài)（流動(dòng)曲線、溫度掃描）和動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)（線性黏彈區(qū)、頻率掃描）的測(cè)定，選擇直徑為40 mm的平行板測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量間隙為1 mm。

流動(dòng)曲線：采用旋轉(zhuǎn)連續(xù)掃描，固定溫度25 ℃，剪切速率的范圍為0.1～30 s－1。測(cè)定樣品表觀黏度隨剪切速率的變化，判斷流體類型。為對(duì)芝麻醬的流動(dòng)行為進(jìn)行定量比較，將其流動(dòng)曲線擬合為冪律方程[16]（1）：

式中：η為表觀黏度/（Pa·s）；γ為剪切速率/s－1；K為稠度指數(shù)；n為非牛頓指數(shù)。

溫度掃描[17]：采用旋轉(zhuǎn)溫度連續(xù)掃描，固定剪切速率12.3 s－1，溫度變化范圍為4～30 ℃，模擬了樣品在貯存過程中的溫度變化，測(cè)定樣品表觀黏度隨溫度的變化。為更好地說明黏度與溫度之間的關(guān)系，測(cè)定結(jié)果根據(jù)Arrhenius公式lgη=lgA＋Ea/2.303RT進(jìn)行模型擬合。式中：A為頻率因子；Ea為流動(dòng)活化能/（kJ/mol）；T為熱力學(xué)溫度/K；R為氣體常數(shù)。

線性黏彈區(qū)：在1 Hz的恒定頻率和25 ℃恒定溫度下，對(duì)芝麻醬進(jìn)行應(yīng)變掃描。應(yīng)力τ的范圍為0.001～100 Pa，獲得彈性模量（G’）和黏性模量（G”）的變化。

頻率掃描：在溫度為25 ℃條件下，頻率范圍為0.1～10 Hz，測(cè)定彈性模量（G’）和黏性模量（G”）隨振蕩頻率的變化情況。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)測(cè)量

用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行硬度測(cè)定。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)中速率1 mm/s，測(cè)后速率2 mm/s。探頭感受到5 g力時(shí)下壓10 mm，取下壓過程峰值為硬度值。

1.3.6 微觀結(jié)構(gòu)分析

使用共聚焦激光掃描顯微鏡測(cè)量添加凝膠劑的芝麻醬樣品的微觀結(jié)構(gòu)。將1 g芝麻醬用5 g/L的尼羅紅染色液染色。靜置30 min后，將一定量染色的樣品置于載玻片上，蓋上蓋玻片，形成均勻的薄片，放大40 倍進(jìn)行觀察并拍攝顯微圖片[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所以實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3 次重復(fù)，數(shù)據(jù)以 ±s表示。采用Origin Pro 8.5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻醬基本成分測(cè)定結(jié)果

表1 芝麻醬基本成分測(cè)定結(jié)果Table 1 Chemical composition of sesame paste

如表1所示，芝麻醬中粗脂肪（54.9%）和粗蛋白（40.11%）含量較高，水分、灰分以及粗纖維含量較少。

2.2 凝膠劑添加量對(duì)芝麻醬離心出油率及硬度的影響

圖1 單甘酯（A）、蜂蠟（B）和米糠蠟（C）添加量對(duì)芝麻醬離心出油率和硬度的影響Fig. 1 Effects of addition of monoglyceride (A), beeswax (B) and rice bran wax (C) on centrifugal oil yield and hardness of sesame paste

由圖1A可以看出，隨著單甘酯的添加量增大，芝麻醬的離心出油率降低，硬度逐漸增大。凝膠劑固定液體油相是通過氫鍵力或范德華力等弱相互作用自組裝或者通過結(jié)晶的方式，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而阻止了液體油的流動(dòng)[9]。不同凝膠劑凝膠化的方式有差別，因此固定油相的效果不同。單甘酯通過弱氫鍵作用形成環(huán)狀結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)[19]，從而阻止了液體油的流動(dòng)。隨著添加量的增加，單甘酯在芝麻醬脂肪體系中的骨架作用逐漸增強(qiáng)，硬度隨之增加。對(duì)若干市售花生醬的離心出油率和硬度進(jìn)行了測(cè)定，得到離心出油率在9.41%～10.39%范圍內(nèi)，硬度在368.22～502.23 g范圍內(nèi)。作為對(duì)比，單甘酯的添加量為4%時(shí)可以穩(wěn)定芝麻醬，同時(shí)不會(huì)對(duì)其涂抹延展性造成影響。

由圖1B可以看出，隨著蜂蠟添加量的增大，芝麻醬離心出油率降低，硬度增大。植物蠟通過將正構(gòu)烷烴或蠟酯改變?yōu)槲⒕?，這些微晶片再聚集形成三維網(wǎng)絡(luò)來固定液體油[20]，因此出油率降低。硬度的增大是由于隨著蜂蠟在芝麻醬中添加量的增加，導(dǎo)致其中結(jié)晶因子數(shù)目的增加，從而形成更緊密的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)蜂蠟添加量為5%時(shí)，出油率和硬度適中，有利于芝麻醬的使用。

由圖1C可知，隨著米糠蠟添加量的增大，芝麻醬的出油率降低，硬度逐漸增大。與單甘脂和蜂蠟相比，米糠蠟添加量在5%以下時(shí)，硬度和離心出油率的變化緩慢，可能是因?yàn)槟z劑擴(kuò)散較為緩慢，在低添加量的米糠蠟存在時(shí)芝麻醬中的液體油相處于溶膠狀態(tài)[21]。隨著添加量增加至5%以上時(shí)，硬度顯著增加，這是因?yàn)槊卓废炐纬衫w維狀的晶體，比晶片和環(huán)狀晶體具有更大的表面積，使凝膠劑分子與油相之間的相互作用更大[20]。

2.3 凝膠劑對(duì)芝麻醬流變特性的影響

2.3.1 流動(dòng)曲線

圖2 添加單甘酯（A）、蜂蠟（B）和米糠蠟（C）的芝麻醬流動(dòng)曲線Fig. 2 Flow curves of sesame paste added with monoglyceride (A),beeswax (B) and rice bran wax(C)

由圖2A可以看出，當(dāng)單甘酯添加量為2%時(shí)，芝麻醬表觀黏度隨剪切速率變化不顯著。添加量大于2%時(shí)，隨著剪切速率的增大，芝麻醬黏度減小，表現(xiàn)出剪切稀化的假塑性。假塑性是指流體的黏度隨剪切速率的增加而減小的性質(zhì)[22]。在剪切速率為1～5 s－1范圍時(shí)，各添加量的芝麻醬的表觀黏度呈下降趨勢(shì)。剪切速率大于5 s－1時(shí)，各添加量的芝麻醬黏度的變化趨于平衡。

由圖2B可以看出，剪切速率在1～2 s－1范圍內(nèi)時(shí)，隨著剪切速率的增大，表觀黏度減小，隨著蜂蠟添加量的增加，芝麻醬的黏度增大。與添加單甘酯的芝麻醬相比，蜂蠟在較小的剪切速率下黏度發(fā)生顯著變化，說明蜂蠟形成的晶體網(wǎng)絡(luò)對(duì)剪切速率較為敏感。較小的剪切速率就能使其結(jié)晶顆粒分解，晶體結(jié)構(gòu)受到破壞。

由圖2C可以看出，剪切速率在2～4 s－1范圍內(nèi)時(shí)，隨著剪切速率的增大，添加6%米糠蠟的芝麻醬黏度顯著減小，而2%、3%和4%添加量的芝麻醬變化均不顯著，且隨著米糠蠟添加量的增大，表觀黏度增大。植物蠟與單甘酯相比具有低觸變恢復(fù)性，因此在較低的剪切速率下，芝麻醬的表觀黏度降低到一定值并趨于平穩(wěn)。芝麻醬的黏度隨著剪切速率的增大而減小，這是因?yàn)槟z劑結(jié)晶形成環(huán)狀（單甘酯）和針狀（蠟類）的晶型[19]，這些晶體組裝成三維結(jié)構(gòu)并將液體油相截留在其結(jié)構(gòu)內(nèi)。隨著剪切速率的增加，凝膠體系中的結(jié)晶顆粒逐漸破裂或形成較小的晶體，流體動(dòng)力引起晶體結(jié)構(gòu)的變形與破裂，導(dǎo)致黏度的降低。隨著凝膠劑添加量的增加而增大，這是由于分子運(yùn)動(dòng)以及晶體間膜的形成，較高的固體含量導(dǎo)致黏度的增加[23]。

表2 添加不同凝膠劑的芝麻醬冪律方程參數(shù)Table 2 Power law equation parameters of sesame paste with different gelation agents

不同樣品擬合的冪律方程具有較高的相關(guān)系數(shù)R2，表明芝麻醬的流動(dòng)行為服從冪律方程。由表2可以得出，芝麻醬的非牛頓指數(shù)n小于1，在0.12～0.68范圍內(nèi)，為假塑性流體，與其流動(dòng)曲線剪切稀化的結(jié)果相符。對(duì)于同一種凝膠劑，非牛頓指數(shù)n隨著凝膠劑添加量的增加而減小，偏離數(shù)值1的程度越大，說明芝麻醬的假塑性越強(qiáng)。同時(shí)，可以看出蜂蠟和米糠蠟在添加量為2%、3%和4%時(shí)，非牛頓指數(shù)n無顯著性差異，這一結(jié)果與圖2B、C的流動(dòng)曲線結(jié)果相符。稠度指數(shù)K隨著凝膠劑添加量的增大而增大，說明凝膠劑添加量越大，芝麻醬的表觀黏度越大，這一結(jié)果與流動(dòng)曲線測(cè)定的表觀黏度變化趨勢(shì)相符。

2.3.2 溫度對(duì)黏度的影響

由圖3A可以看出，在溫度為4～6 ℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，芝麻醬的黏度減?。浑S著單甘酯添加量增大，黏度增大。這是因?yàn)閱胃术ヌ砑恿康脑黾樱瑢?dǎo)致晶體的生長(zhǎng)形成更密集的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，使芝麻醬的流動(dòng)阻力增大，造成黏度的增大。當(dāng)單甘酯添加量在3%及以下時(shí)，黏度隨溫度的變化不顯著，是因?yàn)橹ヂ獒u中的油未被完全固定化，凝膠網(wǎng)絡(luò)未完全形成。

由圖3B可以看出，隨著溫度的升高，添加蜂蠟的芝麻醬的黏度下降，溫度在4～8 ℃范圍內(nèi)，黏度變化較顯著。與單甘酯相比，蜂蠟添加量在2%以上時(shí)，黏度隨溫度有較顯著的變化，說明蜂蠟的凝膠臨界濃度小于單甘酯。Yilmaz等[19]研究了在榛子油中分別添加3%的單甘酯和蜂蠟，結(jié)果表明相同濃度下蜂蠟可以形成穩(wěn)定的凝膠，而單甘酯形成不穩(wěn)定的凝膠。

由圖3C可知，米糠蠟添加量在5%～6%時(shí)，芝麻醬的黏度隨溫度的變化較顯著，這是因?yàn)楦邼舛鹊哪z劑形成更致密的晶體網(wǎng)絡(luò)，固定大量的液體油，這一結(jié)果與圖1C結(jié)果相符。在相同的溫度范圍內(nèi)，可以看出添加單甘酯的芝麻醬比添加蜂蠟和米糠蠟的芝麻醬黏度大。所有芝麻醬樣品的黏度隨溫度的升高而減小，這是由于溫度升高加劇了分子間的布朗運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致分子間距增大，流動(dòng)阻力減小，從而使鏈段更易于活動(dòng)，因而黏度降低[24]。Arrhenius方程參數(shù)如表3所示。

圖3 溫度對(duì)添加單甘酯（A）、蜂蠟（B）和米糠蠟（C）的芝麻醬黏度的影響Fig. 3 Effects of temperature on viscosity of sesame paste added with monoglyceride (A), beeswax (B) and rice bran wax (C)

表3 添加不同凝膠劑的芝麻醬樣品Arrhenius方程參數(shù)Table 3 Parameters of Arrhenius equation for sesame paste samples with different gelation agents

由表3中R2可知曲線擬合程度較高，大部分在0.9以上。流動(dòng)活化能反映了流體流動(dòng)所需克服的能量，一般分子間相互作用力越大，流動(dòng)所需的活化能越高，黏度對(duì)溫度的敏感性越大。添加單甘酯的樣品流動(dòng)活化能在1 000～2 500 kJ/mol范圍內(nèi)，添加蜂蠟的活化能在1 800～2 500 kJ/mol范圍內(nèi)，添加米糠蠟的活化能在780～5 800 kJ/mol范圍內(nèi)。添加米糠蠟的樣品流動(dòng)活化能范圍較大，且添加6%時(shí)活化能達(dá)到了5 749 kJ/mol，表明米糠蠟穩(wěn)定的芝麻醬黏度受溫度影響變化最大，這與圖3C黏度隨溫度變化的結(jié)果一致。添加單甘酯的芝麻醬黏度隨溫度變化緩慢，其次是蜂蠟，添加米糠蠟的芝麻醬變化最大。

2.3.3 線性黏彈區(qū)的確定

圖4 3 種凝膠劑穩(wěn)定的芝麻醬的線性黏彈性區(qū)域Fig. 4 Strain scanning curves of sesame paste stabilized by three gelatin agents

線性黏彈區(qū)是指彈性模量（G’）和黏性模量（G”）不隨振蕩應(yīng)力變化的區(qū)域[25]。由圖4可以看出，在振蕩應(yīng)變?yōu)?.001%～0.1%的范圍內(nèi)，G’和G”與其呈線性關(guān)系，即此范圍為測(cè)得的線性黏彈區(qū)，臨界應(yīng)變約為0.1%。G’和G”與凝膠網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度有密切的聯(lián)系，對(duì)于同一種凝膠劑，隨著添加量的增加，G’和G”的值增大。這是因?yàn)榻Y(jié)晶網(wǎng)絡(luò)變得更加密集，晶體間的交聯(lián)點(diǎn)增加，凝膠強(qiáng)度增大[26]，說明醬體不易發(fā)生形變但存在硬度過大的問題。這與圖1的硬度測(cè)定結(jié)果一致。此外，還可以看出，3 種凝膠劑穩(wěn)定的芝麻醬G’和G”的大小順序?yàn)椋簡(jiǎn)胃术ィ久卓废灒痉湎灐?/p>

2.3.4 動(dòng)態(tài)頻率掃描

圖5 3 種凝膠劑穩(wěn)定的芝麻醬的頻率掃描曲線Fig. 5 Frequency sweep curves of sesame paste stabilized by three gelatin agents

如圖5所示，通過對(duì)其G’和G”進(jìn)行比較，可以得到其流變學(xué)強(qiáng)度[27]。可以看出隨著凝膠劑添加量的增加，G’和G”的值增加，流變學(xué)強(qiáng)度增大。彈性模量是指流體在發(fā)生彈性形變時(shí)貯存的能量，黏性模量是指流體在發(fā)生黏性形變時(shí)損耗的能量。對(duì)比使用同一種凝膠劑的芝麻醬樣品，G’均大于黏性模量G”，說明芝麻醬樣品中彈性成分大于黏性成分，呈現(xiàn)出類固體性質(zhì)。G’與G”隨振蕩頻率的變化不大，說明芝麻醬中凝膠劑形成的晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。

2.4 微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定結(jié)果

圖6 不同凝膠劑添加量的芝麻醬共聚焦激光掃描顯微圖Fig. 6 CLSM images of sesame paste prepared with different amounts of organogelators

為表征油相的分散狀況，通過共聚焦激光掃描顯微鏡觀察制備的芝麻醬樣品的微觀結(jié)構(gòu)。圖6分別是添加4%的單甘酯、蜂蠟、米糠蠟以及未添加凝膠劑的芝麻醬的顯微圖片。尼羅紅是一種染色油相的染料，因此可以觀察凝膠劑對(duì)芝麻醬中油相分布的影響。由圖6A可以看出，添加單甘酯的樣品中油相分布均勻，并且形成了緊密的聯(lián)結(jié)區(qū)包裹著未染色的其他物質(zhì)，同時(shí)與圖6D比較可以觀察到油相更明亮，這是因?yàn)橛偷危咙c(diǎn)）在油相中聯(lián)結(jié)形成片狀難以區(qū)分，說明這些油滴排列形成了更緊湊的結(jié)構(gòu)，而未添加凝膠劑的芝麻醬中的油滴是分散的且沒有聯(lián)結(jié)。添加蜂蠟和米糠蠟的樣品與添加單甘酯的樣品相比，油滴聯(lián)結(jié)較為疏松，油相顏色較暗。添加凝膠劑誘導(dǎo)油滴之間通過較強(qiáng)的相互作用聯(lián)結(jié)，從而可以固定液體油相[28]。

2.5 貯存期間凝膠劑對(duì)芝麻醬硬度的影響

將添加不同凝膠劑的芝麻醬樣品放入50 mL燒杯中，室溫下貯存。每隔10 d進(jìn)行一次硬度值測(cè)定。在30 d貯存期間芝麻醬硬度變化如表4所示。

表4 添加不同凝膠劑的芝麻醬在貯存期間的硬度值Table 4 Hardness of sesame paste with different gelation agents during storage

由表4可以看出，添加單甘酯的芝麻醬樣品硬度在貯存時(shí)間為0～20 d時(shí)呈下降趨勢(shì)，這一結(jié)果與Fayaz等[29]研究的添加單甘酯的巧克力醬在貯存期間硬度減小相同，是單甘酯的氫鍵和多晶型的變化導(dǎo)致了硬度減小。蜂蠟和米糠蠟的添加量在5%和6%時(shí)的芝麻醬硬度在貯存20 d時(shí)增大，是因?yàn)橄灳w在貯存過程中的重組提高了網(wǎng)絡(luò)硬度[30]。隨著凝膠劑添加量的增大，芝麻醬的硬度隨之增大，且不同添加量之間具有顯著性差異（P＜0.05），說明凝膠劑的添加量對(duì)芝麻醬的硬度有影響。硬度開始時(shí)減小是因?yàn)槟z劑分散較為緩慢，結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)未完全形成，其中的游離油未被完全固定。高濃度的凝膠劑導(dǎo)致更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，因此芝麻醬的硬度隨著添加量的增大而增大。蜂蠟與米糠蠟和單甘酯相比，芝麻醬的硬度開始下降后沒有顯著的增加，可能是因?yàn)榉湎炘谛纬赡z網(wǎng)絡(luò)時(shí)，晶體較為粗疏，通常具有粗晶體結(jié)構(gòu)的凝膠網(wǎng)絡(luò)比具有精細(xì)晶體的凝膠網(wǎng)絡(luò)硬度小[31]。

3 結(jié) 論

在芝麻醬中添加適量的單甘酯、蜂蠟、米糠蠟可以有效地降低出油率，提高芝麻醬的穩(wěn)定性。通過對(duì)樣品的流變特性和硬度進(jìn)行測(cè)定，對(duì)比3 種凝膠劑穩(wěn)定芝麻醬的效果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，凝膠劑添加量對(duì)芝麻醬的穩(wěn)定性有顯著影響，但如果添加量過大對(duì)芝麻醬的質(zhì)構(gòu)有一定影響，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致涂抹性和延展性均變差。為使芝麻醬中游離的油被最大限度地固定，同時(shí)還要盡可能保證質(zhì)地與未添加凝膠劑的芝麻醬相似，單甘酯在添加量為4%時(shí)可以穩(wěn)定芝麻醬，且硬度在合適的范圍內(nèi)。由溫度掃描結(jié)果可以得出，添加單甘酯的芝麻醬的黏度隨溫度變化較慢，在貯存期間可以保持穩(wěn)定的流變性質(zhì)。根據(jù)貯存期間芝麻醬硬度的變化可以得出，添加適量有機(jī)凝膠劑的芝麻醬在室溫下結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，且保持有較好的涂抹延展性，可以延長(zhǎng)芝麻醬的貨架期和適銷性，為芝麻醬生產(chǎn)企業(yè)提供指導(dǎo)。本研究使用的凝膠劑種類和添加量均符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前，凝膠劑在食品專用油脂、食品乳液等領(lǐng)域研究廣泛，不同凝膠劑適用于食品加工業(yè)及制品的作用和效果也不同，因此，研究開發(fā)新型凝膠劑將會(huì)對(duì)相關(guān)食品工業(yè)的發(fā)展提供一定幫助。