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FSAP|华中农业大学黄茜教授:加压热处理对溏心卤蛋质构、风味、营养和消化特性的影响

来源:农业人才网 时间:2023-11-21  16:00:06 作者:农业人才网 浏览量:

华中农业大学食品科技学院的张海茹(第一作者)和黄茜教授(通信作者)以溏心卤蛋(soft-boiled and marinated eggs, SME, 121 ℃处理0 min)为研究对象,评估SME经加压热处理(pressurized heat treatment, PHT)不同时间(121 ℃处理15、30、 45 min)后,其凝胶特性、风味和蛋白质消化率的变化规律,并比较 SME 组和30 min PHT组中蛋黄的营养指标,为改进和开发卤蛋产品提供指导。

Introduction

热处理是使蛋白质形成凝胶的重要方式,其对凝胶的影响体现在多个方面。比如加热温度升高、时间延长会显著增强凝胶质地,使蛋白质降解和氧化,形成或改善食品基质的风味;加热还会改变凝胶的蛋白质构象和网络结构,打破颗粒结构,便于消化。
卤蛋是一种传统的蛋制品,其加工过程主要包括预煮、卤制、腌制和灭菌,是典型的热诱导凝胶形成过程。目前商业上真空包装卤蛋多采用高温灭菌方式(121 ℃处理15~20 min),以确保安全和延长保质期。但为了满足消费者口味多样化的需求,经低温卤煮工艺得到的溏心卤蛋应运而生。不同烹饪方法和温度对食品的影响研究表明,低温烹饪可保护营养成分,而高温处理则会改变产品的质地和风味。但目前很少有研究系统地比较低温卤煮和加压热处理卤蛋的质地、风味、消化率和营养成分的差异。 

Results and discussion

溏心卤蛋经PHT前后的水分和质构测定

 与SME组(0 min)相比,3 个PHT组的蛋白和蛋黄的水分含量有所下降,硬度和咀嚼度呈上升趋势,弹性呈下降趋势,3 个PHT组的蛋白质地没有显著差异,这表明加热时间达到15 min后,蛋白质地不再发生明显变化。SME组的蛋白和蛋黄弹性最高(分别为 0.95 和 0.93),硬度最低(分别为1 368.05 g和530.43 g),表明其蛋白嫩弹,蛋黄较软,易于咀嚼。
图1 卤蛋的水分(A)、硬度(B)、弹性(C)和咀嚼性(D)
溏心卤蛋经PHT前后的脂肪氧化和风味变化
从图2A 可以看出,PC1 和 PC2的累积贡献率达到 98.34%,可以反映PHT 前后卤蛋电子鼻响应值的信息。SME 组位于PC1的负半轴,与均位于PC1正半轴的PHT 3 组有效区分开。PHT的3 组PCA聚集,表明风味物质的组成和含量相似。PHT 前后卤蛋的主要成分处于相对独立的空间,挥发性化合物发生了显著变化,这一结果同样可以在电子鼻传感器响应的雷达图(图2B)中看出。
图2 卤蛋的主成分分析(PCA,A)和电子鼻传感器雷达图(B)

 PHT后蛋黄的脂肪氧化程度显著增大(图3F),这有助于丰富风味物质。从图 3A~D可以看出4 组卤蛋样品中所占比例最大的挥发性物质均为酚类(乙基麦芽酚)。吡嗪类(2,5-二甲基吡嗪)是在食品烹饪和加热过程中通过美拉德反应产生的,PHT后其含量也明显增加。SME经45 min PHT后,醇类从5 种增加到13 种,相对含量从1.5%增至5.1%。酯类相对含量从1.3%增加到6.4%,其生成取决于微生物酯酶的活性以及醇和酸的存在。醛和酮类的数量从5 种增加到9 种,其味道阈值比其他挥发性基团低,容易识别。

A. 0 min;B. 15 min;C. 30 min;D. 45 min。
图3 卤蛋中风味物质的相对含量(A~D)和总种类(E)以及 TBARS 值(F)

卤蛋的蛋白质消化率和营养成分

PHT处理15、30、45 min的3 组蛋清和蛋黄的蛋白质消化率没有显著差异。SME在经PHT后,蛋白的消化率从55.49%显著增加到71.95%~76.79%,这是因为热处理会使蛋白质变性、改变和展开空间结构,从而暴露出分子内部的活性基团和酶结合位点,增强蛋白酶消化和降解蛋白质的能力。然而,持续的PHT会诱发蛋白质聚集,蛋白质与糖或脂肪之间的反应会降低消化率,加热后蛋黄颗粒的空间结构发生变化,蛋白酶的作用也发生了变化,蛋黄的蛋白质消化率从79.07%下降到 61.26%~63.04%。

图4 卤蛋的蛋白质消化率

将SME组与30 min PHT组的蛋黄营养成分进行对比,发现SME组的VA、VB1、硒和卵磷脂的营养价值较好,且有更高的多不饱和脂肪酸含量和更低的饱和脂肪酸含量。

表1 卤蛋蛋黄的营养成分

Conclusion

PHT 3 组蛋黄的弹性低于SME组蛋黄,而硬度和咀嚼性则高于 SME蛋黄,这与蛋白的质地变化趋势一致。经PHT后,卤蛋风味中酯类、醇类、醛酮类的含量得以增加,且电子鼻响应值显示,PHT组和SME组有明显差异。经PHT后,卤蛋蛋黄蛋白质的消化率下降,但蛋清的消化率上升,这表明适当的高温处理可以使蛋清完全变性,使其在消化过程中更容易被酶水解。低温工艺得到的SME可保持较高维生素和卵磷脂含量,并保护蛋黄中不饱和脂肪酸的含量。这项工作可为消费者选择蛋制品和优化卤蛋制品的生产技术提供参考。

Abstract


This paper investigated the changes in the texture, flavor, nutrition, and digestive characteristics of soft-boiled and marinated eggs (SME) during pressurized heat treatment (PHT) at 121 ℃ and 125 kPa for 15, 30, and 45 min. Eggs were pre-cooked in boiling water for 5 min, cooled and peeled in cool water, and then immersed in the brine at 65 ℃ for 2 h to prepare marinated eggs. The results showed that the hardness of SME (121 ℃, 0 min) was the lowest, with the egg white and yolk hardness were 1 368.05 and 530.43 g, respectively. After 15 min of PHT, the hardness of egg white and yolk increased significantly to 2 077.54 and 1 492.75 g (P < 0.05). The relaxation time of non-fluidizable water and free water of egg yolk decreased after PHT. The electronic nose test clearly distinguished the flavor difference before and after PHT, and moderate lipid oxidation was helpful to form new flavors. The protein digestibility of the SME yolk was significantly higher than the PHT groups. Vitamin A content of the SME (0.24 mg/100 g) was 1.26 times higher than the 30 min PHT group. After 30 min heat treatment, the vitamin E content of egg yolk decreased by 7.88%, phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylethanolamine (PE) decreased significantly from 2.02 and 1.52 g/100 g to 1.73 and 0.92 g/100 g, respectively. Low temperature group (SME) maintained higher levels of fat-soluble vitamins and lecithin in the egg yolk than PHT groups.






专家及作者介绍


黄 茜 教授

华中农业大学食品科技学院

黄茜,华中农业大学食品科技学院教授、博士生导师,食品营养与健康系主任,中国畜产品加工研究会理事、青委会委员、亚洲蛋品协会理事。曾获中国蛋品加工业杰出青年称号,主持国家自然科学基金项,国家十三五重点研发计划课题和国际合作项目等10余项。发表SCI/EI 论文40余篇,主编/副主编农业农村部规划教材部,参编皇家化学学会英文专著和省部级规划教材等部。获授权发明专利10 项,其中国际专利项。研究成果获湖北省科技进步一等奖、二等奖和美国家禽科学协会American Egg Board Research Award奖。

张海茹 硕士研究生

张海茹,华中农业大学食品科技学院2021级硕士研究生,专业为食品加工与安全


点击下方阅读原文查看文章。文章编译内容由作者提供。编辑:李婉君;责任编辑:张睿梅



新刊启动| Food Science of Animal Products《动物源食品科学》(英文),欢迎投稿

Food Science of Animal Products(ISSN:  2958-4124, e-ISSN :  2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。


投稿网址:

https://www.sciopen.com/journal/2958-4124

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