王軼男，程 緣，遲玉杰*

（東北農(nóng)業(yè)大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030）

雞蛋既含有豐富的營養(yǎng)物質，又具有良好的功能性質，是食品加工的重要原輔料[1-3]。2017年我國雞蛋總產(chǎn)量為2 394萬 t，其中僅有7%加工成蛋制品，與國外30%～40%的加工比例相比，我國蛋制品加工業(yè)有著巨大的發(fā)展空間。目前，許多蛋品加工企業(yè)生產(chǎn)加鹽或加糖蛋液，以改善蛋液的功能性質，如凝膠性質等，但現(xiàn)有的蛋液產(chǎn)品還無法完全替代鮮蛋，蛋液產(chǎn)品的品質還有待進一步提高[4]。

關于NaCl對蛋液品質的影響，諸多學者進行了大量的研究。Raikos等[5]研究了添加3%～6%的NaCl對雞蛋蛋白熱凝膠流變和質構性質的影響，結果表明NaCl的添加可以提高雞蛋蛋白的凝膠強度，并影響凝膠結構，且對全蛋凝膠的影響大于蛋清和蛋黃。Li Junhua等[6]結合低場核磁共振（low field-nuclear magnetic resonance，LF-NMR）技術探究蛋清液和蛋黃液質構性質和水分遷移率隨NaCl（0%、0.6%、1.8%和3.0%）的變化，實驗證明NaCl可以提高蛋黃和蛋清的凝膠強度，促進自由水遷移成不易流動水。Li Junhua等[7]報道了NaCl（0.6%、1.8%、2.4%和3.0%）對全蛋液凝膠性質和分子間作用力的影響，發(fā)現(xiàn)NaCl添加量與全蛋的凝膠性質密切相關，通過增加全蛋蛋白疏水相互作用和二硫鍵改善全蛋凝膠結構和持水性。根據(jù)上述研究，NaCl能提高蛋液的凝膠性質和持水性，但往往添加量較大，遠高于味覺可感知的限量，所以加鹽的蛋液產(chǎn)品自帶咸度，僅能用于部分咸味產(chǎn)品的加工，限制了蛋液產(chǎn)品的應用范圍。為改善上述現(xiàn)狀，尋求其他能夠改善蛋液品質的物質迫在眉睫。

果膠是一種由半乳糖醛酸單元構成的復雜天然高分子化合物[8]，其中低酯果膠（low ester pectin，LEP）具有良好的凝膠化和乳化穩(wěn)定作用，因對水分有很強的吸附能力而作為品質改良劑廣泛應用于面包、果凍、沙拉醬、酸奶等食品加工中[9-11]。有關于低酯果膠對肌纖維蛋白、乳清蛋白以及大豆蛋白等蛋白凝膠品質影響的諸多研究。例如，Donato等[12]報道Na+對β-乳球蛋白/牛血清白蛋白-LEP復合物熱誘導凝膠性質的影響，結果表明Na+的加入改變了蛋白質間的靜電斥力，促進LEP相分離過程，提高β-乳球蛋白/牛血清白蛋白-LEP復合物凝膠強度及力學性能。Setiowati等[13]通過干熱處理LEP和乳清分離蛋白（whey protein isolate，WPI），形成的WPI-LEP偶聯(lián)物乳狀液能顯著提高WPI乳狀液的pH值敏感性和熱敏性。Dekkers等[14]報道了大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）與果膠共混物黏彈性的變化及成因分析，結果表明LEP釋放的半乳糖醛酸能有效穩(wěn)定體系中的分散相，防止相分離，并重新分配了體系中的水分，從而提高了凝膠的黏彈性。上述研究表明LEP能顯著改善樣品凝膠性質和持水性，但鮮有關于LEP對于雞蛋中蛋白質凝膠性質的研究。

本研究添加LEP與NaCl協(xié)同使用，通過比較NaCl和LEP添加量對全蛋液混合體系凝膠性質及微觀結構影響，以期降低NaCl用量，并獲得更理想的凝膠性質和質地，為拓展全蛋液在食品加工領域的應用與新型雞蛋制品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮雞蛋 市售；低酯果膠CP Kelco LM-101 AS（食品級，酯化度＜50%）；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

TA-XT plus質構分析儀 英國Stable Micro System公司；DISCOVERY HR-1流變儀 美國TA Instruments公司；Mq-20 LF-NMR分析儀 德國布魯克公司；Mastersizer 2000激光粒度儀、Nano-ZS90 Zeta電位及納米粒度分析儀 英國馬爾文儀器有限公司；FE-SEM掃描電子顯微鏡 德國Carl Zeiss Microscopy GmbH公司；TU-1810紫外-可見分光光度儀 北京普析通用儀器有限責任公司；JJ-1精密增力電動攪拌機 上海浦東物理光學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

新鮮雞蛋經(jīng)打蛋等工序得到新鮮全蛋液（稀釋至蛋白質量分數(shù)為7%～8%）。向全蛋液中加入NaCl（添加量0.10%和0.15%）和LEP（添加量0.10%、0.20%和0.30%），經(jīng)巴氏殺菌后，置于4 ℃貯藏待用。以不同NaCl和LEP添加量的全蛋液為實驗組，以新鮮全蛋液為對照組。

1.3.2 Zeta電位測定

參照Church等[15]的方法，并加以修改。將全蛋液樣品用去離子水稀釋500 倍后，取3 mL注入Zeta電位儀，進行電位測試。測試參數(shù)為：激光散射角90°，蛋白折射率1.460，分散劑折射率1.330。每次測定最終電位均為連續(xù)3 次實驗的平均值。

1.3.3 粒徑測定

參考Schwenke等[16]的方法，并加以修改。取1 mL全蛋液樣品注入裝有500 mL去離子水的燒杯中，使用激光粒度儀測定平均粒徑和粒徑分布，測試參數(shù)為蛋白折射率1.460、分散劑折射率1.330。

1.3.4 可溶性蛋白含量測定

參照GB 5009.5ü2016《食品中蛋白質的測定》測定全蛋液樣品總蛋白含量[17]。稱取液態(tài)試樣15 g，精確到0.001 g，按照凱氏定氮儀說明書的要求進行檢測。

取1 mL全蛋液樣品，并用蒸餾水稀釋20 倍，將稀釋后的全蛋液樣品在5 000 r/min離心15 min，采用Lowry法[18]測定上清液中蛋白質含量，取1 mL上清液于潔凈干燥的比色皿中作為待測樣品，加堿性銅溶液5 mL，室溫靜置10 min，加入酚試劑0.5 mL，室溫放置30 min，利用紫外分光光度計在650 nm波長處測定吸光度。以牛血清蛋白為標準蛋白作標準曲線測定上清液中蛋白質含量。按式（1）計算可溶性蛋白含量：

式中：m1為上清液蛋白質量/g；m2為總蛋白質量/g。

1.3.5 流變學性質測定

參考Egelandsdal等[19]的方法，并加以修改。流變學性質測定采用溫度掃描模式。將全蛋液樣品添加到流變儀平板上，平板直徑為40 mm，選用探頭直徑為20 mm，板間距為0.5 mm。為防止水分的蒸發(fā)，采用石蠟油對兩平行板間的縫隙進行密封。測定參數(shù)為：初始溫度25 ℃，升溫速率5 ℃/min，直到溫度上升至90 ℃，降溫速率5 ℃/min，直到降到初始溫度，角頻率為1 Hz，固定形變?yōu)?.00%。記錄下儲能模量G’和損耗模量G’數(shù)值的變化。

式中：K’為冪律模型常數(shù)；ω為角頻率；n為頻率指數(shù)。

1.3.6 凝膠性的測定

凝膠的制備及測定參考Mohammadi等[20]方法，并加以修改。取20 mL樣品置于25 mL小燒杯中，用保鮮膜封口，在90 ℃水浴鍋中加熱15 min，取出后快速冷卻，在4 ℃靜置24 h待測。

凝膠性的測定：將全蛋凝膠切割成20 mmh 20 mmh10 mm大小的立方體，利用質構儀在25 ℃條件下對樣品進行全質構分析程序測定。測定參數(shù)為探頭p36R，距離樣品上表面的高度5 mm，壓縮程度50%，觸發(fā)值5.0 g；測試前速率2 mm/s，測試速率1 mm/s，測試后速率2 mm/s；選取硬度、彈性和咀嚼性作為分析指標。

1.3.7 持水力的測定

參考Kocher等[21]的方法。稱取一定量的凝膠，切割成大小均一的塊狀（5 mmh5 mmh5 mm），5 000 r/min離心15 min，取出離心管內的凝膠，用濾紙吸干凝膠表面水分后稱量凝膠質量。按式（3）計算持水力：

式中：m1為離心前樣品的質量/g；m2為離心后樣品的質量/g。

1.3.8 水分分布的測定

參考Aursand等[22]的方法，并加以修改。將全蛋凝膠切割成大小均一的塊狀，放置于高度為18 cm、直徑為1.8 cm的專用測定試管中，LF-NMR分析儀的磁場強度為0.47 T，質子共振頻率為20 MHz。采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill程序測定全蛋凝膠樣品的橫向弛豫時間T2，每個樣品測定時自動掃描8 次，每次掃描重復的間隔時間為2 s。測定后，通過CONTIN軟件分析每個樣品的T2，計算弛豫時間。

1.3.9 微觀結構測定

參考Woodward等[23]的方法。從全蛋凝膠樣品上切下約4 mmh4 mmh2 mm的樣品，浸泡于體積分數(shù)2.5%戊二醛-磷酸鹽緩沖溶液（磷酸鹽緩沖溶液濃度為0.1 mol/L，pH 7.2）中，放置于4 ℃冰箱中固定過夜。將一次固定樣品加入2%四氧化鋨二次固定，并在4 ℃冰箱中固定1.5 h。而后，將固定后的樣品用pH 7.2的磷酸鹽緩沖溶液（0.1 mol/L）沖洗3 次，每次浸泡10 min。而后分別用體積分數(shù)50%、70%、90%乙醇溶液進行脫水，每次10 min；再用100%乙醇脫水2 次，每次15 min。依次用V（乙醇）∶V（叔丁醇）＝1∶1和100%叔丁醇各置換1 次，每次15 min。隨后對樣品進行冷凍干燥。挑選截面平整的樣品黏貼在掃描電子顯微鏡專用臺面上，對樣品表面進行噴金處理，用掃描電子顯微鏡觀察拍照，放大倍數(shù)為2 000 倍。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

2 結果與分析

2.1 NaCl和LEP對全蛋液Zeta電位的影響

NaCl在水溶液中可解離出大量的正負離子，LEP為陰離子多糖。因此，添加NaCl和LEP對全蛋液電荷含量具有較大影響，而電荷平衡是維持體系穩(wěn)定性的重要因素[24-25]。NaCl和LEP對全蛋液Zeta電位的影響見圖1。

圖1 NaCl和LEP對全蛋液Zeta電位的影響Fig. 1 Effect of combined addition of NaCl and LEP on zeta potential of liquid whole egg

由圖1可知，添加NaCl和LEP的全蛋液Zeta電位絕對值均高于新鮮全蛋液。相同NaCl添加量的全蛋液Zeta電位絕對值隨著LEP添加量的增加呈現(xiàn)上升趨勢。而對于相同LEP添加量，NaCl添加量的增加導致全蛋液Zeta電位值絕對值降低（添加0.20% LEP時不變）。從圖1可以看出，新鮮全蛋液帶負電荷。LEP表面同樣帶有負電荷，所以隨著LEP添加量的增加全蛋液中Zeta電位絕對值升高。因雞蛋蛋白質與LEP帶相同的電荷，且在溶液中濃度較低，所以雞蛋蛋白質與LEP通過靜電作用“共溶”，沒有出現(xiàn)肉眼可見的相分離現(xiàn)象，但雞蛋蛋白質和LEP均為高分子化合物，根據(jù)熱力學第2定律和排空相互作用理論，蛋白質和多糖在水溶液中會產(chǎn)生液-液分離的現(xiàn)象[26]。而蛋白質和多糖的比例和離子強度等因素對該現(xiàn)象有極大影響。所以，NaCl添加量的增加會帶來更多的正電荷，破壞了“蛋白-多糖”體系的電荷平衡，導致全蛋液中Zeta電位絕對值降低。但是，添加0.20% LEP時，NaCl添加量增加，全蛋液的Zeta電位變化不顯著（P＜0.05），說明此時“蛋白-多糖”體系比較穩(wěn)定。此時Zeta電位在-25～-30 mV之間，根據(jù)DLVO理論，當Zeta電位≥25 mV時，液滴之間就能夠產(chǎn)生良好的靜電排斥效果，本研究結果與此相符[27]。所以，NaCl和LEP協(xié)同使用，可以在二者濃度均較低的情況下使得全蛋液體系穩(wěn)定平衡，有助于凝膠三維網(wǎng)絡結構的形成。

2.2 NaCl和LEP對全蛋液粒徑分布及平均粒徑的影響

圖2 NaCl和LEP對全蛋液粒徑分布和平均粒徑的影響Fig. 2 Effect of combined addition of NaCl and LEP on particle size distribution and average diameter of liquid whole egg

由圖2可知，新鮮全蛋液粒徑分布在0.3～400 μm范圍內，在1 μm和10 μm附近有兩個主要分布峰；而添加NaCl和LEP的全蛋液粒徑分布在0.44～1 588 μm范圍內，在100 μm附近有一個主分布峰。NaCl和LEP的添加顯著提高了全蛋液的平均粒徑（P＜0.05），相同NaCl添加量全蛋液的平均粒徑隨著LEP添加量增加，提高顯著（P＜0.05），相同LEP添加量的全蛋液平均粒徑與NaCl添加量呈反比。LEP的平均粒徑為18 μm左右[28]，所以LEP添加導致全蛋液粒徑分布整體右移，平均粒徑顯著增加，并不是簡單的共混，而是雞蛋蛋白聚集所引起的。由于雞蛋蛋白和LEP帶同種電荷，并且根據(jù)排空相互作用理論，雞蛋蛋白質附近LEP的構象熵減少，所以LEP被排除出雞蛋蛋白附近，導致雞蛋蛋白周圍存在排空層（與LEP分子的均方根旋轉半徑相關）。當雞蛋蛋白相互靠近時，彼此的排空層開始重疊，LEP被排除出重疊區(qū)域，溶液中和重疊區(qū)域間LEP的濃度差產(chǎn)生滲透壓，滲透壓的存在導致了雞蛋蛋白相互吸引[29]，聚集行為的發(fā)生，生成體積較大的聚集體。并且隨著LEP添加量的增加，體系的熵增加，使得自由能降低，有效促進了雞蛋蛋白間的進一步互相吸引，導致了微相分離。NaCl的添加同樣會產(chǎn)生滲透壓效應，導致雞蛋蛋白聚集程度增加。另外，NaCl可能會在與LEP作用之前，先誘導蛋白質發(fā)生聚集。有研究表明，聚集蛋白之間的排空作用更強，增強相分離的發(fā)生。而NaCl添加量的進一步增加，會抑制雞蛋蛋白與LEP的相互作用，導致蛋白聚集程度的減弱。Weinbreck等[30]研究發(fā)現(xiàn)當溶液中NaCl濃度達到70 mmol/L時，可抑制乳清分離蛋白與阿拉伯膠復合物的形成，與本實驗結果相似。

2.3 NaCl和LEP對全蛋液可溶性蛋白含量的影響

圖3 NaCl和LEP對全蛋液可溶性蛋白含量的影響Fig. 3 Effect of combined addition of NaCl and LEP on soluble protein content of liquid whole egg

由圖3可知，添加NaCl和LEP的全蛋液中可溶性蛋白含量均高于新鮮全蛋液。當NaCl添加量為0.10%時，全蛋液中可溶性蛋白含量隨LEP添加量的增加先上升后下降。當NaCl添加量為0.15%時，全蛋液中可溶性蛋白含量隨LEP添加量的增加呈現(xiàn)上升趨勢。而相同LEP添加量的全蛋液中可溶性蛋白含量與NaCl添加量呈反比。且當NaCl添加量為0.10%、LEP添加量為0.20%時，全蛋液中可溶性蛋白含量達到最高，提高了36.95%。蛋白質在水溶液中的溶解主要取決于蛋白質分子表面離子周圍的水分子數(shù)目，即蛋白質分子的親水性以及蛋白質分子所帶電荷情況[7]。由粒徑的測定結果可知，添加NaCl和LEP導致雞蛋蛋白發(fā)生聚集。而添加NaCl和LEP的全蛋液中可溶性蛋白含量增加說明生成的聚集體為可溶性聚集體。多糖LEP增加了全蛋液環(huán)境中的親水基團，并且根據(jù)排空相互作用理論，促進了雞蛋蛋白聚集體表面水化層的增加，可溶性蛋白含量隨之增加[25]。而加入少量稀濃度的NaCl會提高全蛋液中雞蛋蛋白質與水相互作用，促進鹽溶現(xiàn)象的發(fā)生，有利于蛋白溶解。

2.4 NaCl和LEP對全蛋液流變學性能的影響

動態(tài)流變學反映流體在周期運動條件下，其流動性能和形變能力。G’代表凝膠彈性形變過程中存儲的變形能量，可以反映樣品的彈性程度。G"是指在發(fā)生形變時，由于黏性形變（不可逆）而損耗的能量大小，可以反映樣品的黏性程度[31]。圖4為新鮮全蛋液和添加NaCl和LEP全蛋液的G’的溫度掃描圖。

圖4 NaCl和LEP對全蛋液動態(tài)流變性質的影響Fig. 4 Effect of combined addition of NaCl and LEP on dynamic rheological properties of liquid whole egg

流變測試升溫至90 ℃，該溫度為制備雞蛋凝膠的常用溫度。并且，所有樣品在降溫階段的G’和G"變化趨勢均相同，G’均高于G"，即樣品中彈性成分更突出，表現(xiàn)為典型的凝膠和類固體特征。在升溫階段，各樣品的G’幾乎未發(fā)生變化，因此并未形成凝膠。但是加熱導致雞蛋蛋白質分子發(fā)生解折疊，部分變性，雞蛋蛋白質疏水基團暴露，LEP與其發(fā)生相互作用，形成締合區(qū)[12]。而在降溫過程中，所有樣品的G’持續(xù)升高，但添加0.10% NaCl的樣品（圖4a）G’變化的連續(xù)性更強，并分別在55～60 ℃和35～40 ℃有一個“平臺期”，生成的凝膠網(wǎng)絡結構更加致密，保水性更強，與后續(xù)的實驗結果一致。在添加0.10%的NaCl時，全蛋凝膠的G’和G"隨著LEP添加量的增加而升高，均高于新鮮全蛋液；在添加0.15% NaCl時，全蛋凝膠的G’和G"隨著LEP添加量的增加而降低，亦均高于新鮮全蛋液。NaCl添加量為0.10%、LEP添加量為0.20%的全蛋液G’和G"的差值最大，說明其凝膠強度最高[31]，與質構的結果一致。當NaCl添加量為0.10%，NaCl分子改變了全蛋液的離子強度，促進了雞蛋蛋白疏水基團的暴露，增進了雞蛋蛋白與LEP的交互作用，形成強度較高的凝膠[32]。但是進一步增加NaCl的添加量，由于NaCl對水分子的競爭作用，影響了雞蛋蛋白與LEP分子交互作用，導致最終凝膠強度降低。

2.5 NaCl和LEP對全蛋凝膠性質的影響

全蛋凝膠的彈性、硬度和咀嚼性數(shù)值越大，全蛋凝膠越富有彈性，口感越為彈嫩、飽滿[33]。NaCl和LEP對全蛋凝膠彈性、硬度和咀嚼性的影響見表1。

表1 NaCl和LEP對全蛋凝膠質構特性的影響Table 1 Effect of combined addition of NaCl and LEP on texture characteristics of liquid whole egg gel

添加NaCl和LEP后，樣品全蛋凝膠彈性、硬度和咀嚼性均顯著提高（P＜0.05）。同時，實驗結果表明，NaCl添加量相同時，隨著LEP添加量的提高，樣品凝膠彈性、硬度和咀嚼性呈上升趨勢，提高顯著（P＜0.05），而相同LEP添加量的樣品，NaCl添加量為0.15%時，樣品凝膠彈性、硬度和咀嚼性與NaCl添加量為0.10%時相比均下降顯著（P＜0.05）。且當NaCl添加量0.10%、LEP添加量0.20%時，全蛋凝膠的硬度、彈性達到最高，分別提高了1.01 倍和30.64%。研究普遍認為，蛋白熱凝膠的形成可分為兩個階段：1）蛋白質多肽鏈的展開；2）蛋白質之間以及蛋白質與水相互作用結合形成三維網(wǎng)狀結構。有研究表明，如若蛋白質的凝集速率慢于變性速率，蛋白質分子就有足夠時間進行有序的結合形成凝膠[34]。研究發(fā)現(xiàn)，NaCl和LEP會導致雞蛋蛋白發(fā)生可溶性聚集，而蛋白質聚集在一定程度上減緩了多肽鏈展開變性的速率，有力于強化凝膠三維網(wǎng)絡結構。另外，LEP會與蛋白質之間形成絡合物，使得凝膠三維空間結構更加牢固，形成一個穩(wěn)定的凝膠體系。全蛋凝膠性質與其三維網(wǎng)絡結構的致密程度密切相關，LEP自由羧基形成的締合區(qū)能夠有效限制水分子遷移，使得蛋白質分子之間相互作用增強，形成交叉連接的作用，促進分子有序排列，導致凝膠彈性、硬度和咀嚼性增大，感官品質提高[35]。低NaCl濃度有助于LEP與雞蛋中的蛋白質的絡合作用，這與毋引子等[36]關于NaCl對全蛋液功能性質的影響研究結果一致，隨著離子濃度增大，導致滲透壓升高，影響結合水的含量，使得全蛋凝膠品質下降[7]。

2.6 NaCl和LEP對全蛋凝膠持水力的影響

持水力指食品保持水分或其他食品汁液的能力[37]。全蛋凝膠持水能力主要取決于參與形成凝膠的分子數(shù)量以及凝膠的結構，當參與形成凝膠的蛋白質和LEP分子越少時，凝膠的孔徑越大且孔隙大小不均，其結構則更為粗糙，這種凝膠的持水能力也就相對較差[33]。NaCl和LEP對全蛋凝膠持水力的影響見圖5。

圖5 NaCl和LEP對全蛋凝膠持水力的影響Fig. 5 Effect of combined addition of NaCl and LEP on water-binding capacity of liquid whole egg gel

由圖5可知，添加NaCl和LEP的全蛋凝膠的持水性高于新鮮全蛋液。在添加0.10%和0.15%的NaCl時，全蛋凝膠持水性隨LEP添加量的增加均先升高后不變。而相同LEP添加量的樣品，添加0.10% NaCl的全蛋凝膠持水性高于添加0.15% NaCl。其中NaCl和LEP添加量分別為0.10%、0.20%時，樣品凝膠的持水性最高，提高了16.48%。在熱凝膠形成過程中，LEP與雞蛋蛋白形成絡合區(qū)，對水分束縛能力增強，持水力提高。在“蛋白-多糖”復合體系中，由于雞蛋蛋白的濃度遠高于LEP的濃度，所以雞蛋蛋白應該處于“連續(xù)相”，而LEP處于“分散相”。隨著LEP添加量進一步增加，微相分離現(xiàn)象加劇[38-39]。形成熱凝膠時雞蛋中的蛋白質聚集相尺寸增大，LEP大量嵌入全蛋凝膠網(wǎng)絡中，導致聚集相體積膨脹變大，使凝膠孔徑增大，結構致密程度變差，最終使全蛋凝膠持水能力降低。而離子濃度增加，促使LEP與雞蛋蛋白分子發(fā)生相分離，滲透壓增加導致相分離現(xiàn)象加劇，從而導致分子間間隙變小，使得雞蛋中的蛋白質分子鎖水能力下降。

2.7 NaCl和LEP對全蛋凝膠水分分布的影響

為進一步探究NaCl和LEP對全蛋凝膠保水性的改善作用，采用LF-NMR技術分析NaCl和LEP對全蛋凝膠水分分布的影響。全蛋凝膠弛豫時間T2分布圖如圖6所示，橫向弛豫時間及弛豫峰面積百分數(shù)如表2所示。

圖6 NaCl和LEP對全蛋凝膠T2橫向弛豫時間分布的影響Fig. 6 Effect of combined addition of NaCl and LEP on relaxation time T2 distribution of liquid whole egg gel

由圖6所示，全蛋凝膠弛豫時間T2分布圖有4 個峰，T2b（1～10 ms）代表體系內部緊密結合的結合水，這部分的水與體系內蛋白質分子通過化學鍵相互結合；T21和T22（10～100 ms）代表不易流動水，這些水在形成凝膠時束縛于凝膠的三維空間網(wǎng)絡結構中；T23（100～1 000 ms）代表自由水，是指以游離狀態(tài)存在于體系內部，在形成凝膠時被凝膠網(wǎng)絡結構所屏蔽而可以自由流動的水。有研究表明，弛豫峰面積百分數(shù)A2可以體現(xiàn)各個狀態(tài)水分分布變化情況[40-42]，所以A2b反映結合水弛豫峰面積，A21和A22反映不易流動水弛豫峰面積，A23反映自由水弛豫峰面積。

表2 NaCl和LEP對全蛋凝膠T2橫向弛豫時間及弛豫峰面積百分數(shù)的影響Table 2 Effect of combined addition of NaCl and LEP on transverse relaxation time T2 and peak area fraction of liquid whole egg gel

由表2可知，新鮮全蛋液和添加NaCl、LEP全蛋液凝膠的A2b均無顯著差異（P＞0.05），可見添加NaCl和LEP后，全蛋液凝膠的結合水未發(fā)生轉變，NaCl和LEP未導致雞蛋中蛋白質與水分子之間化學鍵的斷裂。與新鮮全蛋液相比，添加NaCl、LEP的A21、添加0.10%NaCl的A22和添加0.15% NaCl的A23的全蛋液均顯著提高（P＜0.05），而添加0.15% NaCl的A22和添加0.10% NaCl的A23的全蛋液均顯著降低（P＜0.05）。因為T21為主峰，在不易流動水中所占比例較大，所以從整體的趨勢來看，添加NaCl和LEP后，全蛋液凝膠的不易流動水增加，為自由水遷移而來。當LEP的添加量相同時，添加0.10% NaCl的A21、A22均顯著高于添加0.15% NaCl的全蛋凝膠（P＜0.05），而A23顯著低于添加0.15% NaCl的全蛋凝膠（P＜0.05）。當NaCl的添加量相同時，隨著LEP的添加量增加，A22顯著降低（P＜0.05），A23組間差異不顯著（P＞0.05）。與新鮮全蛋液相比，其中NaCl添加量為0.10%、LEP為0.20%時，樣品凝膠的A21由174.23%提高至435.58%，而A23由20.59%降低至14.41%（P＜0.05）。

LEP的添加導致自由水遷移為不易流動水可能是由于LEP分子與雞蛋蛋白間形成的鑲嵌結構，將更多的自由水鎖在了絡合區(qū)域內，部分自由水“態(tài)變”為不易流動水，從而起到了保水作用，這與凝膠持水力實驗結果一致。Khemakhem等[37]探究了NaCl和食用膠對蛋清凝膠持水性和水分狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)加入NaCl凝膠的持水性降低，但是同時加入蔗糖會有所改善。本實驗中在相同LEP添加量的情況下，增加NaCl添加量，全蛋凝膠中不易流動水含量有所下降。Li Junhua等[6]研究添加NaCl的雞蛋蛋黃發(fā)現(xiàn)其結合水含量隨NaCl濃度的提高而減少，與本實驗結果相反。這主要是因為蛋黃中添加NaCl破壞了蛋黃中不溶性成分中卵黃高磷蛋白和高密度脂蛋白間的“磷橋”，使得不溶性“顆?！彪S著NaCl濃度增加逐漸溶解，破壞了蛋白質與水分子之間的化學鍵，導致結合水含量降低。而本研究的研究對象為全蛋液，其中自有水含量遠高于蛋黃液，并且蛋清蛋白為蛋白質的主要成分，所以高濃度NaCl導致的上述現(xiàn)象被減弱。而且，本研究中LEP與全蛋液中蛋白質形成絡合物，蛋液中蛋白質的“存在”狀態(tài)發(fā)生改變，與鮮蛋液存在較大差異，從而改變了全蛋凝膠水分分布狀態(tài)。

2.8 NaCl和LEP對全蛋凝膠微觀結構的影響

由圖7a所示，新鮮全蛋凝膠表面有大量的大小不均一的孔洞存在，呈現(xiàn)類似于“蜂窩”狀的結構，這表明新鮮全蛋凝膠三維網(wǎng)絡結構疏松，這也是全蛋凝膠持水性較差的原因。當NaCl為0.10%、LEP為0.10%時（圖7b），樣品凝膠表面含有豐富的纖細孔隙，這是樣品凝膠持水性提高的表現(xiàn)。NaCl為0.10%、LEP為0.20%的全蛋凝膠（圖7c）孔隙增加更為明顯，這些孔徑大小一致，凝膠結構疏松，所以此時凝膠持水性明顯提高。而NaCl為0.15%、LEP為0.10%的全蛋凝膠（圖7e）網(wǎng)絡結構更為致密，孔洞數(shù)量明顯減少，而隨著LEP添加量的提高（圖7f、g），孔徑也明顯縮小，持水區(qū)域減少導致凝膠持水能力下降，這符合LF-NMR測試所得到的不易流動水含量減少的實驗結果，微觀結構改變使得全蛋凝膠硬度、彈性和咀嚼性下降。Hermansson等[43]報道了離子強度與凝膠的微觀結構存在相關性，低離子環(huán)境下凝膠呈現(xiàn)精細的微觀結構，而高離子環(huán)境下凝膠呈現(xiàn)粗糙的結構。其結果與本研究相悖的原因可能是LEP的添加改變雞蛋中蛋白質間的結構，進而降低了離子環(huán)境對凝膠微觀結構的影響。

圖7 NaCl和LEP對全蛋凝膠微觀結構的影響（×2 000）Fig. 7 Effect of combined addition of NaCl and LEP on microstructure of liquid whole egg gel (× 2 000)

3 結 論

本實驗研究了NaCl和LEP對全蛋液凝膠性質的影響。結果表明，NaCl和LEP復合使用能夠提高全蛋液凝膠性質，促進全蛋液中自由水遷移為不易流動水，提高凝膠持水力。NaCl和LEP的添加增加了體系中的負電荷，促進了蛋白的可溶性聚集，全蛋液Zeta電位絕對值、平均粒徑和可溶性蛋白含量顯著升高（P＜0.05）。綜合各個指標可知，NaCl添加量0.10%、LEP添加量0.20%時，全蛋凝膠性質和持水性最佳。因此，LEP和NaCl協(xié)同使用可有效改善全蛋液凝膠性和持水性，且能夠降低NaCl的添加量，拓寬了全蛋液的應用范圍，為改善蛋液品質，促進蛋制品加工提供一定的理論依據(jù)。