无蛋黄蛋黄酱替代品,采用改良葛根不溶性膳食纤维(KIDF)进行稳定:KIDF类型、浓度及油成分对产品流变特性、质地、稳定性及感官品质的影响

《Food Chemistry》:Yolk-free mayonnaise analogs stabilized by modified kudzu insoluble dietary fiber (KIDF): Effects of KIDF type, concentration and oil fraction on rheological, textural, stability and sensory properties

【字体: 时间:2026年02月19日 来源:Food Chemistry 9.8

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  蛋黄素替代品制备及性能优化研究。采用酶解2或4小时制备的葛根不可溶性膳食纤维(KIDF2/KIDF4),通过调节油相体积分数(Φ=0.6/0.8)和颗粒浓度,探究其制备植物基蛋黄酱(YFM)的流变特性与稳定性。结果表明Φ=0.8时KIDF2颗粒浓度6%的配方(YFM2-0.8-6)综合性能最优,其硬度达17.03g,弹性模量显著提升,且具备优异的乳化稳定性和可接受风味。研究为开发高纤维、低胆固醇植物基蛋黄酱提供新策略,实现葛根残渣高值化利用。

  
蔡永健|李月星|戴文强|方芳|黄丽华
长沙理工大学食品科学与生物工程学院,中国长沙410114

摘要

本研究使用不同类型的改性葛根不溶性膳食纤维(KIDF2和KIDF4)(通过酶解2小时或4小时)制备了无蛋黄的蛋黄酱类似物(YFM)。研究了油相体积分数(Φ)和颗粒浓度对YFM的影响。当Φ=0.6时,随着KIDF2颗粒浓度的增加,YFM的平均颗粒尺寸从120微米减小到66.33微米。当Φ进一步增加到0.8时,储存模量和硬度增加(10.32 g–17.03 g)。与颗粒浓度相比,Φ对YFM性质的影响更大。然而,KIDF4制备的YFM具有相对较大的颗粒尺寸和较差的粘弹性。值得注意的是,YFM2–0.8-6(6% KIDF2,Φ=0.8)表现出最佳性能。总体而言,用KIDF制备的YFM不含动物产品,为开发植物基无蛋黄蛋黄酱类似物提供了一种新策略。

引言

蛋黄酱是一种半固体的油包水(O/W)乳液(Akcicek等人,2022;Mirzanajafi-Zanjani等人,2019)。作为一种能够增强和改善食物风味的调味品,蛋黄酱在半固体食品市场中占有重要份额(Ter等人,2025)。蛋黄因其独特的营养和功能性而成为蛋黄酱的核心成分。蛋黄中的卵磷脂作为乳化剂,有效防止液滴聚集,并对维持蛋黄酱的稳定性起着关键作用(Wang等人,2022)。然而,蛋黄含有两种微量过敏原α-溶血磷脂(Gal d 5)和YGP42(Gal d 6)(De Silva等人,2016),而且使用生鸡蛋还存在沙门氏菌污染的风险(Shafique等人,2025)。此外,鸡蛋含有较高的饱和脂肪和胆固醇含量(Baek等人,2025)。尽管最近的观察性研究证据并不强烈支持适量食用鸡蛋(每天一个鸡蛋)会对心血管疾病风险产生有害影响(Virtanen & Larsson,2024),但对更健康、植物基产品的追求以及避免使用动物源性成分的意愿(Rosenfeld,2018)推动了开发天然无胆固醇且能提供有益成分(如膳食纤维)的替代品的发展。
近年来,无蛋黄蛋黄酱类似物(YFM)的研究受到了广泛关注(Choi等人,2023;Gkinali等人,2024)。生物颗粒在Pickering乳液的制备中越来越受到重视,因为它们具有优异的生物相容性和生物降解性,并在食品和药物递送等领域具有广泛应用前景(Yang等人,2017)。不溶性膳食纤维(IDF)主要由纤维素和半纤维素组成,含有少量木质素,是一种不可消化的多糖纤维(Gao等人,2024),具有较高的营养价值、适宜的粘度和凝胶化能力(Cai等人,2021)。
葛根(Pueraria lobata)是一种属于Pueraria属的多年生豆科藤本植物(Hoffberg等人,2015)。葛根的根块富含黄酮类化合物和异黄酮及其衍生物。这些化合物具有治疗心血管疾病、脑血管疾病、高血糖和高血压的作用,同时还能抑制癌细胞活性并增加大脑的氧气供应(Hien等人,2010;Kim等人,2014)。在葛根淀粉的工业加工过程中,大约70–80%的原材料转化为葛根残渣,主要成分是不溶性膳食纤维(IDF)。目前,大部分葛根残渣被用作动物饲料或废弃物,导致资源浪费和环境压力。需要研究提高葛根残渣附加值利用的方法。值得注意的是,葛根不溶性膳食纤维(KIDF)具有独特的多孔结构和良好的生物相容性。然而,在其天然状态下,它存在一些局限性,如持水能力弱、比表面积小和表面活性低,这限制了其在食品系统中的功能应用。因此,对这种纤维进行改性是必要的。
膳食纤维的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性。然而,每种方法都有其局限性:物理改性通常能耗较高,且在分解高聚合度的膳食纤维时效率有限;化学改性会产生酸性废水;酶解作为一种典型的生物改性方法,通常难以将膳食纤维降解为均匀的小尺寸颗粒(Li、Wang等人,2024)。一般来说,物理改性可以与其他物理、化学或生物方法结合使用。酶解-均质化联合方法首先通过酶解软化KIDF的结构,然后通过高压均质化进一步将其分解为更小、更均匀的颗粒,从而降低能耗并提高效率。
因此,本研究使用了两种不同酶解时间(2小时或4小时)制备的KIDF,在40 MPa下进行三次均质化,作为蛋黄的替代品来制备蛋黄酱类似物。评估并比较了所得蛋黄酱的物理性质、质地、流变行为、稳定性和风味特性与商业蛋黄酱(CM)的差异。本研究旨在开发更健康的植物基无蛋黄蛋黄酱类似物,并实现葛根残渣的高价值利用。

材料

商业蛋黄酱和大豆油购自当地超市(中国长沙)。葛根残渣(蛋白质4.74%,淀粉11.52%,水分1.11%,纤维素31.93%,半纤维素33.77%,木质素5.37%)在线购买(中国重庆),纤维素酶来自北京Cliscent科技有限公司。Nile Red和Nile Blue购自合肥BASF生物技术有限公司(纯度98%)。荧光增亮剂购自Sigma-Aldrich。使用去离子水。

液滴尺寸分布

通常,减小液滴尺寸可以通过增加液滴间的相互作用来协同提高乳液的稳定性和体积粘度(Gkinali等人,2024)。如图1A和图1B所示,YFM的液滴尺寸分布比CM更小,分布范围更广(5.92–144微米),而CM的平均液滴尺寸最小(44.77微米)。在相同的实验条件下,YFM2的平均液滴尺寸明显小于...

结论

在本研究中,我们探讨了使用KIDF替代蛋黄生产蛋黄酱的可行性,并研究了颗粒浓度和油相体积分数对蛋黄酱质量的影响。结果表明,KIDF成功稳定了蛋黄酱类似物的性质,并模拟了蛋黄酱的特性,而YFM的性质受到KIDF颗粒浓度和油相体积分数的共同影响,其中油相体积分数的影响更为显著。
尽管前景广阔,但仍存在一些...

CRediT作者贡献声明

蔡永健:撰写初稿、方法论设计、资金获取、数据分析、概念构思。李月星:撰写与编辑、数据整理、可视化处理。戴文强:实验研究、数据分析。方芳:项目监督、资源协调、资金获取。黄丽华:撰写与编辑、项目监督、方法论设计、数据分析。

未引用参考文献

Wang等人,2011
Xiao, Li和Huang, 2016

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了湖南省重点研发计划(2024JK2149)、长沙理工大学教师研究启动项目(000304128)以及湖南省教育厅科研基金(24C0139)的支持。
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