果胶是一种由半乳糖醛酸单元构成的复杂天然高分子化合物，其中低酯果胶（LEP）具有良好的凝胶化和乳化稳定作用，因对水分有很强的吸附能力而作为品质改良剂广泛应用于面包、果冻、沙拉酱、酸奶等食品加工中。有关于低酯果胶对肌纤维蛋白、乳清蛋白以及大豆蛋白等蛋白凝胶品质影响的诸多研究表明LEP能显着改善样品凝胶性质和持水性，但鲜有关于LEP对于鸡蛋中蛋白质凝胶性质的研究。
本研究中，东北农业大学食品学院的王轶男、程缘和迟玉杰*添加LEP与NaCl协同使用，通过比较NaCl和LEP添加量对全蛋液混合体系凝胶性质及微观结构影响，以期降低NaCl用量，并获得更理想的凝胶性质和质地，为拓展全蛋液在食品加工领域的应用与新型鸡蛋制品开发提供理论依据。
1. NaCl和LEP对全蛋液Zeta电位的影响
NaCl在水溶液中可解离出大量的正负离子，LEP为阴离子多糖。因此，添加NaCl和LEP对全蛋液电荷含量具有较大影响，而电荷平衡是维持体系稳定性的重要因素。NaCl和LEP对全蛋液Zeta电位的影响结果显示，添加NaCl和LEP的全蛋液Zeta电位绝对值均高于新鲜全蛋液。相同NaCl添加量的全蛋液Zeta电位绝对值随着LEP添加量的增加呈现上升趋势。而对于相同LEP添加量，NaCl添加量的增加导致全蛋液Zeta电位值绝对值降低（添加0.20% LEP时不变）。结果显示，新鲜全蛋液带负电荷。LEP表面同样带有负电荷，所以随着LEP添加量的增加全蛋液中Zeta电位绝对值升高。NaCl添加量的增加会带来更多的正电荷，破坏了“蛋白-多糖”体系的电荷平衡，导致全蛋液中Zeta电位绝对值降低。但是，添加0.20% LEP时，NaCl添加量增加，全蛋液的Zeta电位变化不显着（P＜0.05），说明此时“蛋白-多糖”体系比较稳定。NaCl和LEP协同使用，可以在二者浓度均较低的情况下使得全蛋液体系稳定平衡，有助于凝胶三维网络结构的形成。
2. NaCl和LEP对全蛋液粒径分布及平均粒径的影响
由图2可知，新鲜全蛋液粒径分布在0.3～400 μm范围内，在1 μm和10 μm附近有两个主要分布峰；而添加NaCl和LEP的全蛋液粒径分布在0.44～1 588 μm范围内，在100 μm附近有一个主分布峰。NaCl和LEP的添加显着提高了全蛋液的平均粒径（P＜0.05），相同NaCl添加量全蛋液的平均粒径随着LEP添加量增加，提高显着（P＜0.05），相同LEP添加量的全蛋液平均粒径与NaCl添加量呈反比。
LEP添加导致全蛋液粒径分布整体右移，平均粒径显着增加，并不是简单的共混，而是鸡蛋蛋白聚集所引起的。由于鸡蛋蛋白和LEP带同种电荷，并且根据排空相互作用理论，鸡蛋蛋白质附近LEP的构象熵减少，所以LEP被排除出鸡蛋蛋白附近，导致鸡蛋蛋白周围存在排空层（与LEP分子的均方根旋转半径相关）。
当鸡蛋蛋白相互靠近时，彼此的排空层开始重叠，LEP被排除出重叠区域，溶液中和重叠区域间LEP的浓度差产生渗透压，渗透压的存在导致了鸡蛋蛋白相互吸引，聚集行为的发生，生成体积较大的聚集体。并且随着LEP添加量的增加，体系的熵增加，使得自由能降低，有效促进了鸡蛋蛋白间的进一步互相吸引，导致了微相分离。NaCl的添加同样会产生渗透压效应，导致鸡蛋蛋白聚集程度增加。另外，NaCl可能会在与LEP作用之前，先诱导蛋白质发生聚集。
3. NaCl和LEP对全蛋液可溶性蛋白含量的影响
结果显示，添加NaCl和LEP的全蛋液中可溶性蛋白含量均高于新鲜全蛋液。当NaCl添加量为0.10%时，全蛋液中可溶性蛋白含量随LEP添加量的增加先上升后下降。当NaCl添加量为0.15%时，全蛋液中可溶性蛋白含量随LEP添加量的增加呈现上升趋势。而相同LEP添加量的全蛋液中可溶性蛋白含量与NaCl添加量呈反比。且当NaCl添加量为0.10%、LEP添加量为0.20%时，全蛋液中可溶性蛋白含量达到最高，提高了36.95%。
由粒径的测定结果可知，添加NaCl和LEP导致鸡蛋蛋白发生聚集。而添加NaCl和LEP的全蛋液中可溶性蛋白含量增加说明生成的聚集体为可溶性聚集体。多糖LEP增加了全蛋液环境中的亲水基团，并且根据排空相互作用理论，促进了鸡蛋蛋白聚集体表面水化层的增加，可溶性蛋白含量随之增加。而加入少量稀浓度的NaCl会提高全蛋液中鸡蛋蛋白质与水相互作用，促进盐溶现象的发生，有利于蛋白溶解。
4. NaCl和LEP对全蛋液流变学性能的影响
流变测试升温至90 ℃，该温度为制备鸡蛋凝胶的常用温度。并且，所有样品在降温阶段的G’和G"变化趋势均相同，G’均高于G"，即样品中弹性成分更突出，表现为典型的凝胶和类固体特征。在升温阶段，各样品的G’几乎未发生变化，因此并未形成凝胶。但是加热导致鸡蛋蛋白质分子发生解折叠，部分变性，鸡蛋蛋白质疏水基团暴露，LEP与其发生相互作用，形成缔合区。而在降温过程中，所有样品的G’持续升高，但添加0.10% NaCl的样品G’变化的连续性更强，并分别在55～60 ℃和35～40 ℃有一个“平台期”，生成的凝胶网络结构更加致密，保水性更强，与后续的实验结果一致。
在添加0.10%的NaCl时，全蛋凝胶的G’和G"随着LEP添加量的增加而升高，均高于新鲜全蛋液；在添加0.15% NaCl时，全蛋凝胶的G’和G"随着LEP添加量的增加而降低，亦均高于新鲜全蛋液。NaCl添加量为0.10%、LEP添加量为0.20%的全蛋液G’和G"的差值最大，说明其凝胶强度最高，与质构的结果一致。当NaCl添加量为0.10%，NaCl分子改变了全蛋液的离子强度，促进了鸡蛋蛋白疏水基团的暴露，增进了鸡蛋蛋白与LEP的交互作用，形成强度较高的凝胶。但是进一步增加NaCl的添加量，由于NaCl对水分子的竞争作用，影响了鸡蛋蛋白与LEP分子交互作用，导致最终凝胶强度降低。
5. NaCl和LEP对全蛋凝胶性质的影响
NaCl和LEP对全蛋凝胶弹性、硬度和咀嚼性的影响结果显示，添加NaCl和LEP后，样品全蛋凝胶弹性、硬度和咀嚼性均显着提高（P＜0.05）。同时，实验结果表明，NaCl添加量相同时，随着LEP添加量的提高，样品凝胶弹性、硬度和咀嚼性呈上升趋势，提高显着（P＜0.05），而相同LEP添加量的样品，NaCl添加量为0.15%时，样品凝胶弹性、硬度和咀嚼性与NaCl添加量为0.10%时相比均下降显着（P＜0.05）。且当NaCl添加量0.10%、LEP添加量0.20%时，全蛋凝胶的硬度、弹性达到最高，分别提高了1.01 倍和30.64%。
研究发现，NaCl和LEP会导致鸡蛋蛋白发生可溶性聚集，而蛋白质聚集在一定程度上减缓了多肽链展开变性的速率，有力于强化凝胶三维网络结构。另外，LEP会与蛋白质之间形成络合物，使得凝胶三维空间结构更加牢固，形成一个稳定的凝胶体系。全蛋凝胶性质与其三维网络结构的致密程度密切相关，LEP自由羧基形成的缔合区能够有效限制水分子迁移，使得蛋白质分子之间相互作用增强，形成交叉连接的作用，促进分子有序排列，导致凝胶弹性、硬度和咀嚼性增大，感官品质提高。低NaCl浓度有助于LEP与鸡蛋中的蛋白质的络合作用，随着离子浓度增大，导致渗透压升高，影响结合水的含量，使得全蛋凝胶品质下降。
6. NaCl和LEP对全蛋凝胶持水力的影响
NaCl和LEP对全蛋凝胶持水力的影响结果显示，添加NaCl和LEP的全蛋凝胶的持水性高于新鲜全蛋液。在添加0.10%和0.15%的NaCl时，全蛋凝胶持水性随LEP添加量的增加均先升高后不变。而相同LEP添加量的样品，添加0.10% NaCl的全蛋凝胶持水性高于添加0.15% NaCl。其中NaCl和LEP添加量分别为0.10%、0.20%时，样品凝胶的持水性最高，提高了16.48%。
在热凝胶形成过程中，LEP与鸡蛋蛋白形成络合区，对水分束缚能力增强，持水力提高。在“蛋白-多糖”复合体系中，由于鸡蛋蛋白的浓度远高于LEP的浓度，所以鸡蛋蛋白应该处于“连续相”，而LEP处于“分散相”。随着LEP添加量进一步增加，微相分离现象加剧。形成热凝胶时鸡蛋中的蛋白质聚集相尺寸增大，LEP大量嵌入全蛋凝胶网络中，导致聚集相体积膨胀变大，使凝胶孔径增大，结构致密程度变差，最终使全蛋凝胶持水能力降低。而离子浓度增加，促使LEP与鸡蛋蛋白分子发生相分离，渗透压增加导致相分离现象加剧，从而导致分子间间隙变小，使得鸡蛋中的蛋白质分子锁水能力下降。
7. NaCl和LEP对全蛋凝胶水分分布的影响
为进一步探究NaCl和LEP对全蛋凝胶保水性的改善作用，采用LF-NMR技术分析NaCl和LEP对全蛋凝胶水分分布的影响。全蛋凝胶弛豫时间T2分布图如图6所示，全蛋凝胶弛豫时间T2分布图有4 个峰，T2b（1～10 ms）代表体系内部紧密结合的结合水，这部分的水与体系内蛋白质分子通过化学键相互结合；T21和T22（10～100 ms）代表不易流动水，这些水在形成凝胶时束缚于凝胶的三维空间网络结构中；T23（100～1 000 ms）代表自由水，是指以游离状态存在于体系内部，在形成凝胶时被凝胶网络结构所屏蔽而可以自由流动的水。A2b反映结合水弛豫峰面积，A21和A22反映不易流动水弛豫峰面积，A23反映自由水弛豫峰面积。
结果显示，新鲜全蛋液和添加NaCl、LEP全蛋液凝胶的A2b均无显着差异（P＞0.05），可见添加NaCl和LEP后，全蛋液凝胶的结合水未发生转变，NaCl和LEP未导致鸡蛋中蛋白质与水分子之间化学键的断裂。与新鲜全蛋液相比，添加NaCl、LEP的A21、添加0.10%NaCl的A22和添加0.15% NaCl的A23的全蛋液均显着提高（P＜0.05），而添加0.15% NaCl的A22和添加0.10% NaCl的A23的全蛋液均显着降低（P＜0.05）。因为T21为主峰，在不易流动水中所占比例较大，所以从整体的趋势来看，添加NaCl和LEP后，全蛋液凝胶的不易流动水增加，为自由水迁移而来。当LEP的添加量相同时，添加0.10% NaCl的A21、A22均显着高于添加0.15% NaCl的全蛋凝胶（P＜0.05），而A23显着低于添加0.15% NaCl的全蛋凝胶（P＜0.05）。当NaCl的添加量相同时，随着LEP的添加量增加，A22显着降低（P＜0.05），A23组间差异不显着（P＞0.05）。与新鲜全蛋液相比，其中NaCl添加量为0.10%、LEP为0.20%时，样品凝胶的A21由174.23%提高至435.58%，而A23由20.59%降低至14.41%（P＜0.05）。
本实验中在相同LEP添加量的情况下，增加NaCl添加量，全蛋凝胶中不易流动水含量有所下降。本研究的研究对象为全蛋液，其中自有水含量远高于蛋黄液，并且蛋清蛋白为蛋白质的主要成分，所以高浓度NaCl导致的上述现象被减弱。而且，本研究中LEP与全蛋液中蛋白质形成络合物，蛋液中蛋白质的“存在”状态发生改变，与鲜蛋液存在较大差异，从而改变了全蛋凝胶水分分布状态。
8. NaCl和LEP对全蛋凝胶微观结构的影响
由图7a所示，新鲜全蛋凝胶表面有大量的大小不均一的孔洞存在，呈现类似于“蜂窝”状的结构，这表明新鲜全蛋凝胶三维网络结构疏松，这也是全蛋凝胶持水性较差的原因。当NaCl为0.10%、LEP为0.10%时（图7b），样品凝胶表面含有丰富的纤细孔隙，这是样品凝胶持水性提高的表现。NaCl为0.10%、LEP为0.20%的全蛋凝胶（图7c）孔隙增加更为明显，这些孔径大小一致，凝胶结构疏松，所以此时凝胶持水性明显提高。而NaCl为0.15%、LEP为0.10%的全蛋凝胶（图7e）网络结构更为致密，孔洞数量明显减少，而随着LEP添加量的提高（图7f、g），孔径也明显缩小，持水区域减少导致凝胶持水能力下降，这符合LF-NMR测试所得到的不易流动水含量减少的实验结果，微观结构改变使得全蛋凝胶硬度、弹性和咀嚼性下降。
结 论
本实验研究了NaCl和LEP对全蛋液凝胶性质的影响。结果表明，NaCl和LEP复合使用能够提高全蛋液凝胶性质，促进全蛋液中自由水迁移为不易流动水，提高凝胶持水力。NaCl和LEP的添加增加了体系中的负电荷，促进了蛋白的可溶性聚集，全蛋液Zeta电位绝对值、平均粒径和可溶性蛋白含量显着升高（P＜0.05）。综合各个指标可知，NaCl添加量0.10%、LEP添加量0.20%时，全蛋凝胶性质和持水性最佳。因此，LEP和NaCl协同使用可有效改善全蛋液凝胶性和持水性，且能够降低NaCl的添加量，拓宽了全蛋液的应用范围，为改善蛋液品质，促进蛋制品加工提供一定的理论依据。
