一 前言：形成凝胶是鸡蛋蛋白、蛋黄的一个重要机能特征,它在食品的制造中有重要的作用。凝胶的形成不仅可以改进食品形态和质地,而且在提高食品的持水力、保持脂肪、增稠、使粒子粘结等方面有诸多应用。不同加工工艺可以得到不同性状的凝胶。近年来,鸡蛋结构与质地之间关系的研究引起人们广泛的关注。本文就有关蛋白、蛋黄凝胶的研究进展作一综述。

　　二 蛋黄的微观结构和凝胶质地 2. 1　蛋黄球 ( yolk sphere) 2. 1. 1　蛋黄的基本结构是由相互连接的多面体——蛋黄球组成 Woodward认为蛋黄球是蛋黄的基本结构单位 , 其干物质主要组成成分如下 :

　　蛋黄遇热凝固。煮熟的原蛋黄质地疏松、呈粉状; 而液蛋黄可形成凝胶,具有一定的弹性、粘合力和硬度。Woodward 比较两者之间的结构差异,认为原蛋黄的疏松质地以及较低的弹性和粘合力,原因在于其结构: (1)原蛋黄是由大小40～100μm的相互连接的多面体 ( adjoining polyhedrons) 组成。(2) 没有证据表明这些相邻的多面体之间发生了交联作用 ( cross- linking) , 故原蛋黄的疏松质地产生的原因既在于此; (3) 液蛋黄中的 25μm大小的蛋黄球只占原蛋黄中的6% , 大部分蛋黄球在搅拌过程被破坏。(4)蛋黄中的大部分物质可能贮存于蛋黄球中。蛋黄球是否有膜? Woodward 用扫描电子显微镜观察凝胶蛋黄中的蛋黄球,发现一些蛋黄球被外层结构物所包围。Grodzinski从蛋黄球的渗透性质的研究中得出结论 , 蛋黄球被半透膜所包围,在低渗透压溶液中,它们膨胀破裂,在高渗中收缩,表面膜以丝状形式展开,内部释放出颗粒蛋白。Fujii等人用扫描电镜观测出蛋黄球被一层由粘滞物组成的壁包围着。Bellairs 用透射电镜观测出蛋黄球共有三种不同的表面结构, 此表面不同于细胞膜。对此结构的深入了解,无疑会对我们理解蛋制品的成因有极大的帮助。

　　2. 1. 2　液蛋黄的凝胶及其形成机制液蛋黄是一种重要的食品工业原料,为了延长其货架期, 需经巴氏杀菌、干燥或冷冻等过程处理。尽管冷冻在保存色泽、香味及营养价值方面有效 ,但导致蛋黄质地的变化, 即形成凝胶。冷冻中出现蛋黄凝胶并不理想, 因为它降低蛋黄的功能特性,并且难以与其它的食品配料搅拌混和。液蛋黄发生凝胶的关键是蛋白质分子之间发生凝集。而其前提是蛋黄形成流动相和非流动相。轻微搅拌原蛋黄, 则其中直径大于25μm的蛋黄球有90～95%破裂。蛋黄球破裂时,颗粒蛋白 ( granules) 成为不连续相的一部分,而蛋黄球中的液态物质——浆液蛋白成为连续相的一部分。连续相部分遇热可成凝胶,此凝胶由镶嵌着蛋黄球 ( 5～35μm)和颗粒蛋白( 1～2μm) 的高度交联的蛋白质基质组成。与原蛋黄的热凝固物相比,此凝胶更加坚硬、有粘性和弹性。

　　2. 1. 3　各种因素对蛋黄球的影响Woodward认为凝胶结构的变化受物理作用、稀释程度、 pH值、离子强度等因素的影响: (1) 搅拌可以破坏蛋黄球,以便形成凝胶。(2) 稀释蛋黄可以进一步破坏蛋黄球, 提高了凝胶的凝集程度。(3)调pH达到 8～9, 蛋黄球的颗粒蛋白则均被破坏; pH值在控制蛋白质凝集过程中起重要作用。pH值为 5或 6时 , 蛋白质形成大的凝集物而在pH9时形成均一致密的凝胶。凝胶中出现大凝集物可能是凝胶硬度和持水力下降的原因。(4) 盐对蛋白质凝集的效果不明显,但盐可以使蛋黄球、蛋黄颗粒破裂 , 促进蛋黄凝胶, 提高凝胶的强度。我国传统蛋制品—咸鸭 (鸡 ) 蛋黄产生沙状质地可能也是蛋黄球这种特殊结构发生变化的反映。在腌制过程中, 脱水作用使蛋黄球紧密挤压在一起,蛋黄球颗粒大小为 90100μm, 正是这种状态下的蛋黄球形成了咸蛋黄球所特有的沙状感。水分脱除愈多,则蛋黄球挤压得愈密实,因此蛋黄外周部分比内部硬。

　　三 蛋白的微观结构与凝胶性状 3. 1　讨论了各种pH值、蛋白质浓度、 NaCl浓度、不同的温度和加热时间对液蛋白形成凝胶性状的影响,以及凝胶结构与质地之间的关系。在高 pH值 (例如 pH9) , 蛋白凝胶致密均一 , 具有较高的凝胶强度。凝胶的孔径很小,自由水很容易被“圈套”住 , 因此凝胶的持水力得到改善。而在 pH5或 8时 , 得到粗糙、富含不溶物的凝胶,此凝胶的强度和持水力均下降。Hand认为蛋白凝胶的物理性状、持水力、色泽以及凝胶的微观结构均决定于pH值。在pH值为 11时表现出最大的物理性状指标数值 (如硬度、弹性、粘结力、易碎度 ) , 持水力也最佳。pH值变化,影响凝胶的结构,进而影响凝胶的物理性状和持水力。

　　3. 2　盐可促进蛋白质之间的凝集，盐使凝胶结构中蛋白质凝集物增加,导致凝胶强度和持水下降。Kitabatake把提取出的卵蛋白添加到大于200mM的 NaCl溶液中 ,形成了不溶性的蛋白质随机凝集物 ( insoluble random aggregates)。进一步观察到形成不溶性随机凝集物的凝胶, 其凝胶强度和持水力均下降,形成不溶性随机凝集物是高浓度盐作用的最好解释。　　Kitabatake还探讨了卵蛋白质中添加不同浓度的NaCl形成凝胶的机制。当盐浓度逐渐提高时, 可溶性线性凝集物 ( Soluble linear aggregates) 减少,不溶性随机凝集物出现, 凝块 ( coagulation) 形成 , 悬浮在凝胶网络中,导致凝胶混浊。3. 3　Margoshes ( 1990) 讨论了蛋白表面巯基的数量和蛋白凝胶强度之间的关系。他认为两者之间呈强相关关系,这表明蛋白质表面巯基的数量在蛋白热凝胶过程中起重要作用。