《食品科学》：南昌大学高金燕教授等：钠盐替代物对全蛋液功能特性的影响

鸡蛋具有蛋白质含量高、生物利用率高、营养价值高、应用广泛、成本低和可实用性高等优点，鸡蛋打蛋去壳后，将蛋液经一定处理后包装，替代鲜蛋消费的产品为液蛋。液蛋能有效解决鲜蛋在运输、贮藏过程中易破碎的问题，更卫生、便捷，且液态蛋有利于集中处理利用蛋残液和蛋壳，并能有效解决沙门氏菌等致病菌隐患，更加符合食品安全性要求。同时，液蛋也具有良好的功能特性，如起泡特性、乳化特性和凝胶特性等。

南昌大学食品科学与技术国家重点实验室的佟平和食品学院的高金燕*等以全蛋液为原料，向其中添加不同浓度的氯化钠、氯化钾和氯化镁，研究这3种氯化盐对全蛋液理化和功能特性的影响，同时对其功能特性的变化进行分析，探究氯化钾、氯化镁替代氯化钠加入液蛋中的可行性。研究结果不仅可拓宽鸡蛋产品市场，显著提升鸡蛋产业附加值，而且可满足人们对安全、健康的功能食品的需求，其潜在的经济价值和市场前景不言而喻。

1、钠盐替代物浓度对全蛋液pH值的影响

新鲜鸡蛋清洗并手工去壳，室温下使用高速分散机以4 000 r/min搅拌30 min，经0.95 mm的筛网去除鸡蛋系带，分别向全蛋液中加入氯化钠、氯化钾和氯化镁，参考GB 2760—2014中氯化钠、氯化钾和氯化镁在乳制品和热凝固蛋制品的添加标准进行浓度设定，氯化钠浓度分别为0.2、0.4、0.8、1.6 mol/L，氯化钾浓度分别为0.2、0.4、0.8、1.6 mol/L，氯化镁浓度分别为5、10、20、40 mmol/L。室温下磁力搅拌至完全溶解后待用。

由表1可知，高浓度的氯化钠（0.8 mol/L和1.6 mol/L）显著降低全蛋液的pH值，而分别添加氯化钾和氯化镁后全蛋液的pH值无显著差异。氯化钠具有调节全蛋液中盐类水解、避免引起细胞渗透压的作用，全蛋液中离子强度改变会影响盐类的水解，改变了电离平衡，进而改变了pH值。全蛋液是一个复杂的多蛋白体系，其中大多数蛋白等电点在7.0以下，全蛋液中添加氯化钠后，较低的pH值可能更有利于蛋白质间的静电相互作用，从而影响全蛋液的功能特性。

2、钠盐替代物浓度对全蛋液色度的影响

本研究中（表1），分别添加氯化钠、氯化钾和氯化镁后，全蛋液的色度呈现出相似趋势，红度和黄度提升而亮度减弱，这可能是由于这3种盐均含有氯离子，这些氯离子会与全蛋液中的类胡萝卜素结合，使发色团吸收峰移动，从而导致全蛋液色度的变化。与添加氯化钠相比，加入氯化镁后全蛋液的颜色变化程度较小，可能是由于氯化镁的添加量较小，不足以使全蛋液的颜色发生较大变化。

3、钠盐替代物浓度对全蛋液表面疏水性的影响

表面疏水性通过改变蛋白质的界面性质影响蛋白质的功能特性，由外源性荧光光谱的最大荧光强度表征全蛋液蛋白的表面疏水性。分别添加氯化钠、氯化钾和氯化镁后全蛋液的表面疏水性如图1所示。

4、钠盐替代物浓度对全蛋液蛋白溶解度的影响

添加氯化钠、氯化钾和氯化镁后，全蛋液蛋白溶解度如图2所示。含氯化钠的全蛋液溶解度表现出先上升后下降的趋势，这可能是因为盐析效应在低浓度下增加了蛋白质的表面电荷并增强了蛋白质和水分子之间的结合，同时，盐析效应屏蔽了分子间的电荷，导致高浓度蛋白质的聚集和沉淀。氯化钾的添加显著提高了全蛋液蛋白的溶解度，其中0.2 mol/L氯化钾改善全蛋液溶解度效果更佳，提高了18.68%。

此外，高浓度氯化镁同样会改善全蛋液的溶解度，由图2C可看出，20 mmol/L和40 mmol/L氯化镁添加后，蛋白质的溶解性提高了12.7%和13.8%。3种氯化盐均不会破坏全蛋液的溶解度，反而会显著改善溶解度。当外在因素干扰蛋白质和蛋白质之间的相互作用（例如增加表面电荷）时，蛋白质和水分子之间的作用以及溶解性均会增强，相反则会减弱蛋白质和水分子之间的相互作用，导致溶解性降低。

综上所述，添加一定浓度的氯化镁和氯化钾对改善蛋白质溶解度的作用与添加NaCl的效果相似。

5、钠盐替代物浓度对全蛋液起泡特性的影响

如图3所示，氯化钠不会导致全蛋液的泡沫稳定性发生显著变化，但是0.2 mol/L和1.6 mol/L的氯化钠会使全蛋液的起泡能力得到显著提升。氯化钾对全蛋液的起泡能力无显著影响，但是添加0.8 mol/L和1.6 mol/L氯化钾后，全蛋液的泡沫稳定性分别提高了21.4%和21.6%，原因可能是较低和较高浓度的氯化钾加入后造成全蛋液表面疏水性增加，更高的表面疏水性有利于降低蛋白质吸附到气-液界面的动力学势垒。氯化镁也不会导致全蛋液的泡沫稳定性发生显著变化，但是20 mmol/L的氯化镁加入后，全蛋液的起泡能力显著降低，这可能归因于较高的溶解度和离子强度。由以上可说明不同金属离子对全蛋液起泡特性的影响存在差异。

6、钠盐替代物浓度对全蛋液乳化特性的影响

由图4可看出，添加0.2 mol/L和0.8 mol/L的氯化钠均会使全蛋液的乳化能力显著降低，而添加1.6 mol/L的氯化钠后全蛋液的乳化能力明显增强。添加氯化钾浓度为0.2 mol/L和0.4 mol/L时，全蛋液的乳化能力与不添加盐时全蛋液的乳化能力相比无显著差异，而氯化钾浓度为1.6 mol/L时，全蛋液的乳化能力明显增强。添加氯化钾后得到与添加氯化钠相似的效果，原因可能是当氯化钠和氯化钾的浓度较低时，离子强度的增加有利于油滴的聚集，导致乳液分层不稳定，同时乳滴之间的斥力随之增强从而导致乳滴之间的凝聚力降低，而随着浓度的增大，静电屏蔽作用使乳滴之间的斥力减弱，进而使全蛋液的乳化能力增高。此外，添加氯化镁后，全蛋液的乳化能力均显著性增强，同时，高浓度的氯化镁也会增强全蛋液的乳化稳定性，添加20 mmol/L和40 mmol/L的氯化镁后，全蛋液乳化稳定性分别提高了14.7%和24.1%，其原因可能是因为Mg 2+ 能够打开蛋白质的空间结构，从而改变蛋白质表面的亲水/亲油性，使蛋白质在油/水界面上的吸附能力增强。

综上，全蛋液中添加高浓度氯化镁（20 mmol/L和40 mmol/L）对改善全蛋液乳化特性的效果强于氯化钠和氯化钾，可替代氯化钠加入到全蛋液中。

7、钠盐替代物浓度对全蛋液凝胶持水特性的影响

添加氯化钠、氯化钾和氯化镁后，全蛋液的凝胶持水性见表2。添加氯化钠后，全蛋液的凝胶持水性无显著性变化。低浓度的氯化钾（0.2、0.4 mol/L和0.8 mol/L）会显著降低全蛋液的凝胶持水性，其中添加0.2 mol/L氯化钾后全蛋液的凝胶持水性降低最显著，而添加氯化钾1.6 mol/L时，与空白组相比无显著差异，这可能是由于低浓度的钾离子增强了蛋白质的表面张力，使蛋白质结构更加松弛，从而使持水性下降。同时，低浓度的氯化镁（5 mmol/L）使全蛋液的凝胶持水性显著降低，而较高浓度的氯化镁（10、20 mmol/L和40 mmol/L）与空白组相比又无显著差异，可能是蛋白分子分散，形成网状结构时不紧密导致。故1.6 mol/L氯化钾和较高浓度的氯化镁（10、20 mmol/L和40 mmol/L）均可替代氯化钠加入到全蛋液中。

8、钠盐替代物浓度对全蛋液凝胶质构特性的影响

硬度和弹性是凝胶质构特性的两个重要参数，添加氯化钠、氯化钾和氯化镁后全蛋液的凝胶质构见表3。全蛋液硬度随着氯化钠浓度的升高呈先升高后降低的趋势，这可能是因为低浓度的氯化钠增加了全蛋液的溶解度，使更多的卵黄高磷蛋白和高密度脂蛋白分散在凝胶三维网络中，增加了全蛋液的凝胶硬度，而高浓度氯化钠可能会屏蔽蛋白质之间的静电力，使全蛋液的硬度降低。分别添加氯化钾和氯化镁后全蛋液的凝胶硬度具有相似的趋势，即先降低后升高。添加0.2 mol/L氯化钾和5 mmol/L氯化镁后，全蛋液凝胶硬度均显著下降，这与全蛋液的表面疏水性变化一致，低浓度时，钾离子和镁离子与蛋白质结合，将表面疏水基团隐藏在内部使表面疏水性降低。而随着盐浓度的增大凝胶硬度也表现出上升的趋势，添加40 mmol/L氯化镁后，凝胶硬度超过空白组的凝胶硬度，这可能是因为Mg 2+ 有助于形成致密的蛋白质聚集体并促进凝胶均匀性和抗变形性。随着氯化钠浓度的升高，弹性逐渐降低，而氯化钾和氯化镁的加入弹性无明显变化。综上，1.6 mol/L的氯化钾和40 mmol/L的氯化镁均可替代氯化钠改善全蛋液的凝胶质构特性。

结 论

比较氯化钠、氯化钾和氯化镁对全蛋液理化性质和功能特性的影响。总体而言，氯化钠的加入改善了全蛋液的溶解性、起泡性和凝胶硬度，而乳化性明显降低。与添加氯化钠相比，较高浓度的氯化镁（20 mmol/L和40 mmol/L）添加后全蛋液的乳化能力和乳化稳定性均显著提高，同时蛋白质的溶解性也得到了显著改善。此外，添加40 mmol/L的氯化镁后，全蛋液的持水性和弹性均未被破坏，凝胶硬度显著增高，在全蛋液的凝胶能力方面优于氯化钠，同时全蛋液的颜色变化程度较低且不会引起全蛋液的pH值出现显著变化。综合来看，全蛋液中添加40 mmol/L氯化镁最具有替代氯化钠的潜力。本研究中氯化钠、氯化钾和氯化镁的添加量严格依据GB 2760—2014设置，考虑到3种盐的最大使用量不同，所以在此研究中3种盐并没有设置相同的添加浓度。另外，在实际的工业生产中，氯化钾和氯化镁一般不是单一作为钠盐替代物使用，不同盐混合添加效果可能更佳，所以为扩大钠盐替代物在液蛋制品中的应用，还需更多的研究确定钠盐替代物的最佳混合比例。

本文《钠盐替代物对全蛋液功能特性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷24期52-59页，作者：佟平，臧凤，侯裕梁，陈红兵，高金燕。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211201-012。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

图片来源于文章原文及摄图网。

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。

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