凝膠劑對(duì)芝麻醬穩(wěn)定性及感官特性的影響

劉怡真，馬傳國(guó),*，陳小威，李利君,2，薄 冰,2

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.國(guó)家糧食局糧油食品工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450001）

芝麻在中國(guó)的種植歷史至少已有2 000多年，主產(chǎn)區(qū)在黃淮平原和長(zhǎng)江中游，是我國(guó)主要油料作物之一，年產(chǎn)量大約43萬(wàn) t[1]。芝麻種子含油量高達(dá)55%，富含不飽和脂肪酸，其中亞油酸含量高達(dá)50%，亞油酸可以有效防止動(dòng)脈硬化[2]，蛋白質(zhì)含量約25%，其中人體必需氨基酸谷氨酸、蛋氨酸等含量豐富。芝麻營(yíng)養(yǎng)豐富，香味濃郁，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。芝麻除了主要用于榨油之外，還可以加工為芝麻醬、芝麻糊、芝麻糖等食品。

芝麻醬是以芝麻為原料經(jīng)清理、焙炒、去皮或不去除皮研磨制成的天然醬體產(chǎn)品。芝麻醬中含油58.9%，脂肪酸組成主要有油酸（40.31%）、亞油酸（42.19%）、棕櫚酸（9.32%）和硬脂酸（6.45%）。油酸和亞油酸是不飽和脂肪酸，具有促進(jìn)膽固醇代謝、清理血管等功效[3]。芝麻醬中含有蛋白質(zhì)（24.7%）、纖維（2%～3%）、灰分（3%）、水分（1%）以及鈣、鐵、鉀和磷等礦物質(zhì)、天然抗氧化劑、維生素等[4]。

油脂遷移是以油脂為基本成分的食品，如巧克力、乳制品、餡料、糖果和芝麻醬等所面臨的一個(gè)主要問(wèn)題。這一問(wèn)題不僅會(huì)對(duì)食品質(zhì)量以及消費(fèi)者的感官評(píng)價(jià)造成負(fù)面影響，還會(huì)給食品工業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。油脂遷移常發(fā)生在多組分食品體系中。如在糖果食品中，油脂遷移是因?yàn)椴煌糠值挠拖酄顟B(tài)的差別所導(dǎo)致，主要由液體油相和結(jié)晶油相的甘三酯濃度梯度驅(qū)動(dòng)[5]。植物醬類食品如芝麻醬、花生醬、葵花籽醬等，在研磨堅(jiān)果/種子之前，碳水化合物、蛋白質(zhì)和其他非脂肪成分處于一個(gè)連續(xù)的階段，其中的脂肪細(xì)胞處于不連續(xù)階段，研磨成醬之后，脂肪細(xì)胞破裂，變成連續(xù)的相，非脂肪成分形成不連續(xù)的相，這導(dǎo)致連續(xù)相（脂肪/油）與非脂肪顆粒分離[6]。在沒(méi)有穩(wěn)定劑的情況下，油脂的遷移會(huì)導(dǎo)致非脂肪顆粒沉淀在底部形成一個(gè)堅(jiān)硬的層，油脂醬游離到頂部[7]。芝麻醬是一種由懸浮在油相中的親水固體組成的多相混合體系。在芝麻醬生產(chǎn)過(guò)程中，由于密度的差異，芝麻油將隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)游離到醬體上部，而沉降下來(lái)的顆粒更加致密，造成芝麻醬油和固形物分離，降低了氧化穩(wěn)定性的同時(shí)對(duì)其質(zhì)地、感官特性、涂抹性、貨架期、適銷性產(chǎn)生不利影響[8]。

油凝膠是指在植物油中加入凝膠劑，這些凝膠劑包括低分子質(zhì)量凝膠劑和聚合物凝膠劑，通過(guò)凝膠劑的各種分子間相互作用，使植物油具有與固體脂肪相似的物理性質(zhì)[9]。近年來(lái)，油凝膠已經(jīng)開(kāi)始用于一些食品體系中達(dá)到改善體系穩(wěn)定性的目的。Tanti等[10]研究了冷凍干燥的羥甲基丙基纖維素和甲基纖維素作為穩(wěn)定劑在花生醬中的應(yīng)用，當(dāng)添加量大于1%時(shí)，花生醬在貯存期間沒(méi)有出現(xiàn)析油情況。Fayaz等[11]利用單甘酯和蜂蠟制備的石榴籽油凝膠，然后將制備的油凝膠與棕櫚油混合加入巧克力醬中，結(jié)果表明在貯存期間由單甘酯制備的油凝膠使巧克力醬的硬度減小，而添加蜂蠟的巧克力醬的硬度隨時(shí)間的延長(zhǎng)增大。因此，本研究旨在探討凝膠劑作為穩(wěn)定劑從而改善芝麻醬穩(wěn)定性的可行性，以及凝膠劑的類型對(duì)芝麻醬的主要組成、流變學(xué)性質(zhì)以及感官特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

現(xiàn)磨芝麻醬 市購(gòu)；單甘酯（≥99%） 佳力士添加劑（海安）有限公司；蜂蠟（≥95%） 東光縣東泰蠟制品廠；乙基纖維素（≥99%，黏度為7、20 cP和45 cP） 湖北遠(yuǎn)成藥業(yè)公司；染色劑：尼羅紅（≥98%）、異硫氰酸熒光素（≥99%） 美國(guó)Sigma-Aldrich公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Dragon Lab-s20數(shù)控頂置式攪拌器、TGL-16C離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；Rheostress60型哈克流變儀 美國(guó)賽默飛世爾科技公司；8400全自動(dòng)凱氏定氮儀、FibertecTM2010全自動(dòng)粗纖維儀 丹麥Foss公司；CR-400色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)控股公司；SRJX-4-13高溫箱式電阻爐 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；FV3000共聚焦激光掃描顯微鏡 日本奧林巴斯公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

稱取50 g芝麻醬，分別添加一定量的單甘酯、蜂蠟。在90 ℃磁力攪拌水浴鍋中攪拌加熱50 min，冷卻至室溫后在-5 ℃放置24 h，制備出的樣品為單甘酯芝麻醬（記為MGS）和蜂蠟芝麻醬（記為BWS）。

將50 g芝麻醬與一定量的乙基纖維素置于圓底燒瓶中，使用數(shù)控頂置式攪拌器以300 r/min攪拌，使用145 ℃恒溫油浴加熱10 min。之后移除熱源，繼續(xù)以100 r/min攪拌直至達(dá)到130 ℃的溫度[12]。然后將樣品倒入燒杯中，冷卻至室溫后在3 ℃放置24 h，制備出的樣品為乙基纖維素芝麻醬（記為ECS）。

將50 g芝麻醬和一定量的蜂蠟放入圓底燒瓶中，100 ℃油浴加熱并使用數(shù)控頂置式攪拌器以300 r/min攪拌30 min，之后將溫度升至145 ℃，加入一定量的乙基纖維素繼續(xù)攪拌至完全溶解，以100 r/min攪拌至溫度降至100 ℃，移除熱源，將樣品倒入玻璃燒杯中，置于4 ℃貯存24 h，制備出的樣品為蜂蠟-乙基纖維素復(fù)合芝麻醬（記為BES）。

通過(guò)對(duì)添加單甘脂和蜂蠟的芝麻醬進(jìn)行單因素試驗(yàn)，得到單甘脂和蜂蠟的最適添加量為4%和6%[13]。同時(shí)選擇3 種不同黏度的乙基纖維素進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比結(jié)果選擇黏度為20 cP、添加量為4%進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。具體配比見(jiàn)表1。

表1 不同芝麻醬樣品凝膠劑配比Table 1 Organogelator composition added to different sesame paste samples

1.3.2 理化指標(biāo)測(cè)定

水分及揮發(fā)物含量測(cè)定：參考GB 5009.236—2016《動(dòng)植物油脂水分及揮發(fā)物的測(cè)定》；粗脂肪含量測(cè)定：參考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》；粗蛋白含量測(cè)定：參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；粗纖維含量測(cè)定：參考GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》；灰分含量測(cè)定：參考GB 5009.4—2016《食品中灰分的測(cè)定》；磷含量測(cè)定：參考GB/T 5537—2008《糧油檢驗(yàn) 磷脂含量的測(cè)定》。

1.3.3 色澤測(cè)定

使用色差儀測(cè)量芝麻醬樣品的顏色，每個(gè)樣品測(cè)3 次平行，按式（1）計(jì)算色差值：

式中：ΔE為色差值；ΔL*為亮度值；Δa*為紅度值；Δb*為黃度值。

1.3.4 離心出油率

稱取1.5 g的樣品于1.5 mL離心管中，此時(shí)離心管和樣品的總質(zhì)量為m1。將離心管置于高速臺(tái)式離心機(jī)中，以8 000 r/min離心15 min。離心后倒置5 min，使離心出的油析出，并用脫脂棉將管壁上殘留的油擦除，稱質(zhì)量為m2。離心出油率根據(jù)析出油的量（m1-m2）與樣品總質(zhì)量的比值計(jì)算[13]。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性

使用質(zhì)構(gòu)分析儀2 種不同探頭對(duì)芝麻醬的硬度進(jìn)行測(cè)定。使用圓柱形探頭參數(shù)：測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)中速率1 mm/s，測(cè)后速率2 mm/s。探頭感受到5 g力時(shí)下壓10 mm，取下壓過(guò)程峰值為硬度值。使用錐形探頭，使用10 mm/s速率穿透樣品直到探頭感受到100 g的力，取穿透的距離為錐入度，硬度越大錐入度越小。

1.3.6 流變測(cè)定

使用流變儀對(duì)芝麻醬樣品進(jìn)行靜態(tài)（流動(dòng)曲線、溫度掃描）和動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)（線性黏彈區(qū)、頻率掃描）的測(cè)定，選擇直徑為40 mm的平行板測(cè)量，測(cè)量間隙為1 mm。

線性黏彈區(qū)：在1 Hz的恒定頻率和25 ℃恒定溫度下，對(duì)芝麻醬進(jìn)行應(yīng)變掃描。應(yīng)力的范圍為0.001～100 Pa，獲得彈性模量（G’）和黏性模量（G’）的變化。

流動(dòng)曲線：在固定溫度25 ℃條件下，剪切速率的范圍為0.1～30 s-1。測(cè)定樣品表觀黏度隨剪切速率的變化，判斷流體類型。

將流動(dòng)曲線擬合為冪律方程：

式中：η為表觀黏度/（Pa?s）；γ為剪切速率/s-1；K為稠度指數(shù)/（Pa?sn）；n為非牛頓指數(shù)[14]。

溫度掃描：采用旋轉(zhuǎn)溫度連續(xù)掃描，固定剪切速率12.3 s-1，溫度變化范圍為4～30 ℃，模擬了樣品在貯存過(guò)程中的溫度變化。測(cè)定樣品表觀黏度隨溫度的變化。

將溫度掃描曲線擬合為Arrhenius方程：

式中：Ea為流動(dòng)活化能/（kJ/mol）；T為熱力學(xué)溫度/K；R為氣體常數(shù)[15]。

頻率掃描：在溫度25 ℃條件下，頻率范圍為0.1～10 Hz，測(cè)定G’和G’隨振蕩頻率的變化情況。

1.3.7 微觀結(jié)構(gòu)表征

偏光顯微鏡觀察：將芝麻醬樣品加熱后，滴在載玻片上，用蓋玻片下壓使其均勻分布。室溫下放置24 h，使用偏光顯微鏡放大40 倍進(jìn)行觀察。

激光共聚焦顯微鏡觀察：使用共聚焦激光掃描顯微鏡測(cè)量添加凝膠劑的芝麻醬樣品的微觀結(jié)構(gòu)。將1 g芝麻醬用5 g/L的尼羅紅和異硫氰酸熒光素以1∶1比例混合染色，其中尼羅紅染油相，異硫氰酸熒光素染蛋白。靜置30 min后，將少量染色的樣品置于載玻片上，蓋上蓋玻片，形成均勻的薄片，放置24 h后使用激光共聚焦顯微鏡放大40 倍進(jìn)行觀察并拍攝顯微圖片。

1.3.8 感官評(píng)價(jià)

選擇10 名提前接受感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練的人員組成評(píng)價(jià)小組，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。對(duì)芝麻醬進(jìn)行隨機(jī)編號(hào)，采用10 分制評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)小組依次對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)樣品之間用清水漱口以消除前一個(gè)樣品在口腔的殘留。制定的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 芝麻醬感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of sesame paste

續(xù)表2

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS Statistic 20、OriginPro 8.5、Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，求平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻醬組成成分

如表3所示，通過(guò)與現(xiàn)磨芝麻醬的基本組成對(duì)比得到添加凝膠劑的樣品粗脂肪、粗蛋白和粗纖維在現(xiàn)磨芝麻醬的范圍內(nèi)，水分和磷含量偏小，這可能是由于在制備添加凝膠劑的芝麻醬時(shí)，對(duì)芝麻醬進(jìn)行二次加熱導(dǎo)致水分和揮發(fā)物的揮發(fā)。

表3 芝麻醬組成成分Table 3 Chemical ingredients of sesame paste

2.2 芝麻醬的色澤

食品的結(jié)構(gòu)、成分以及狀態(tài)的改變會(huì)導(dǎo)致其顏色的變化，同時(shí)顏色也是衡量芝麻醬品質(zhì)的重要特征之一[16]，它反映了芝麻醬的結(jié)構(gòu)、組成和狀態(tài)，在感官評(píng)價(jià)中起著重要作用。芝麻醬在生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)高溫烘烤，在制備含有有機(jī)凝膠的芝麻醬時(shí)，也有加熱步驟。隨著褐變和焦糖化反應(yīng)的進(jìn)行，棕色色素增加[17]。芝麻醬的顏色一般為土黃色至金黃色，L*值和b*值較高。高溫會(huì)增加芝麻醬的紅色值。現(xiàn)磨芝麻醬的L*值為41.15，而a*值和b*值分別為7.79和17.93（表4）。

表4 不同芝麻醬樣品顏色變化Table 4 Color parameter values of different sesame paste samples

結(jié)果表明，MGS的a*值與現(xiàn)磨芝麻醬無(wú)顯著差異。由于制備樣品所需的溫度不同，添加不同凝膠劑樣品的L*、a*和b*值不同。色差（ΔE）表示對(duì)3 個(gè)顏色參數(shù)的評(píng)價(jià)。色差值的增加表明樣品與對(duì)照樣品之間存在差異[18]。與現(xiàn)磨芝麻醬顏色差異最小的樣品為MGS。

2.3 離心出油率結(jié)果

芝麻醬富含油脂和蛋白質(zhì)，其含油量不僅提供了理想的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味，而且提高了營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[19]。由表5可以看出，BWS和MGS具有較大的硬度，BES和ECS硬度較低，這是因?yàn)橐一w維素是通過(guò)在油相中生成大分子膠束，膠束連接成聚合物網(wǎng)絡(luò)固定液體油相，同時(shí)乙基纖維素具有較高的黏度，因此相比蜂蠟和單甘酯是通過(guò)結(jié)晶顆粒的方式固定油相，添加乙基纖維素的樣品具有較低的硬度，這也是選擇乙基纖維素使芝麻醬保持原有的流動(dòng)性的原因[20]?？梢钥闯?，添加蜂蠟和單甘酯的樣品具有良好的固定油的能力，離心出油率比現(xiàn)磨芝麻醬降低約60%。BES和ECS硬度比添加蜂蠟和單甘酯的樣品降低了50%，離心出油率比現(xiàn)磨芝麻醬降低約30%，這2 種樣品在固定油相的同時(shí)具有一定的流動(dòng)性，可更好地保持芝麻醬原有的狀態(tài)。

表5 芝麻醬離心出油率及質(zhì)構(gòu)特性對(duì)比Table 5 Comparison of centrifugal oil separation and texture properties of sesame pastes

2.4 流變學(xué)性質(zhì)

2.4.1 應(yīng)變掃描

由圖1可以看出，BWS和MGS線性黏彈曲線均在0.001%～0.1%的應(yīng)變范圍內(nèi)，而B(niǎo)ES和ECS線性黏彈曲線略小于這個(gè)范圍，同時(shí)BWS和MGS的臨界應(yīng)變?yōu)?.1%，BES和ECS的臨界應(yīng)變小于0.1%。在應(yīng)變范圍內(nèi)，芝麻醬樣品的G’均大于G’，BWS和MGS的G’大于BES和ECS的樣品，這表明BES和ECS樣品的類固體性質(zhì)不顯著，且具有一定的流動(dòng)性，這一結(jié)果與質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果相符。

圖1 芝麻醬應(yīng)變掃描曲線Fig.1 Strain scanning curves of sesame paste samples

2.4.2 流動(dòng)曲線的測(cè)定

如圖2所示，在0.1～30 s-1的剪切速率范圍內(nèi)，添加凝膠劑的芝麻醬表觀黏度隨剪切速率的增大而降低，表現(xiàn)出剪切變稀的假塑性[18]。BWS和MGS表觀黏度高于BES和ECS。使用冪律方程（2）對(duì)添加凝膠劑的芝麻醬流動(dòng)曲線進(jìn)行擬合，結(jié)果如表6所示。由冪律方程參數(shù)結(jié)果可以得到，R2均大于0.9說(shuō)明擬合度良好。添加凝膠劑芝麻醬的冪律指數(shù)比現(xiàn)磨芝麻醬的值小，稠度系數(shù)較大，這是因?yàn)樘砑幽z劑的芝麻醬比現(xiàn)磨芝麻醬具有更堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)。

圖2 芝麻醬流動(dòng)曲線Fig.2 Flow curves of sesame paste samples

表6 芝麻醬冪律方程參數(shù)Table 6 Parameters of power law equation for sesame paste

2.4.3 溫度掃描

在芝麻醬貯存過(guò)程中溫度也是影響其油醬分離的重要因素，因此模擬芝麻醬在自然環(huán)境貯存過(guò)程中的溫度變化，選擇溫度變化范圍為4～30 ℃，比較添加凝膠劑的芝麻醬和現(xiàn)磨芝麻醬對(duì)溫度的敏感程度。由圖3可以看出，隨著溫度的升高，添加凝膠劑的芝麻醬表觀黏度下降。這是由于溫度升高加劇了分子間的布朗運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致分子間距增大，流動(dòng)阻力減小[21]。添加凝膠劑的樣品凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成主要靠氫鍵相互作用，溫度升高導(dǎo)致氫鍵斷裂，作用力減小，從而使鏈段更易于活動(dòng)，因而黏度降低[22]。

圖3 溫度對(duì)表觀黏度的影響Fig.3 Effect of temperature on apparent viscosity

為了更好說(shuō)明芝麻醬黏度對(duì)溫度的敏感性，將兩者之間的關(guān)系根據(jù)Arrhenius方程（3）進(jìn)行模型擬合，擬合結(jié)果如表7所示。

表7 芝麻醬Arrhenius方程參數(shù)Table 7 Parameters of Arrhenius equation for sesame paste

由R2可知曲線擬合程度較高。流動(dòng)活化能反映了流體流動(dòng)所需克服的能量，一般分子間相互作用力越大，流動(dòng)所需的活化能越高，黏度對(duì)溫度的敏感性越大[23]。由表7可以看出，添加凝膠劑的芝麻醬比現(xiàn)磨芝麻醬具有更高的流動(dòng)活化能，BWS和MGS流動(dòng)活化能較大，說(shuō)明這2 種樣品流動(dòng)時(shí)需要克服的能量較大。BES和ECS具有更好的流動(dòng)性。這一結(jié)果與質(zhì)構(gòu)特性測(cè)量結(jié)果相符。同時(shí)，添加乙基纖維素的樣品表觀黏度隨溫度變化緩慢，這是因?yàn)橐一w維素比其他凝膠劑具有更好的耐熱性[24]。

圖4顯示，所有樣品的G’約為G’的10 倍，表明樣品的類固體性質(zhì)占優(yōu)勢(shì)。在頻率掃描范圍內(nèi)，樣品的G’隨頻率的變化不顯著，表明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。與芝麻醬相似的半固態(tài)食品中也存在這樣的變化，Espert等[25]制備的添加纖維素的低脂乳制品測(cè)得的黏彈性模量不隨頻率變化；添加牛油果的巧克力產(chǎn)品在頻率掃描中也表現(xiàn)出類固體性質(zhì)[26]。

圖4 芝麻醬頻率掃描曲線Fig.4 Frequency scanning curves of sesame paste

2.5 微觀結(jié)構(gòu)

芝麻醬的物理特性與微觀結(jié)構(gòu)有密切的聯(lián)系，不同的凝膠劑在芝麻醬內(nèi)部形成的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)有差異。通過(guò)對(duì)添加凝膠劑的芝麻醬樣品進(jìn)行偏光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡的觀察，對(duì)其進(jìn)行更深入的分析。

由圖5可以看出，BWS和MGS內(nèi)部形成了近似六邊形的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)[27]，ECS中可以觀察到大分子膠束互相聯(lián)結(jié)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。BES在形成膠束網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上附著了蜂蠟的晶體顆粒，因此BES的網(wǎng)絡(luò)比只添加乙基纖維素的芝麻醬網(wǎng)絡(luò)膠束更粗。

圖5 芝麻醬偏光顯微鏡圖像（×40）Fig.5 Polarizing microscopic images of sesame paste (× 40)

脂肪和蛋白在芝麻醬中占比最大，為進(jìn)一步分析芝麻醬體系中脂肪和蛋白的分布以及添加凝膠劑對(duì)其分布的影響，對(duì)添加凝膠劑的芝麻醬進(jìn)行激光共聚焦顯微鏡測(cè)定（圖6）。從圖6A、B可以看出，紅色的油相在芝麻醬中呈連續(xù)分布，從疊加圖可以看出油相包裹著綠色的蛋白，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)有黃色部分出現(xiàn)，這可能是由于芝麻醬在加熱過(guò)程中蛋白和油相結(jié)合。添加乙基纖維素的樣品（圖6C、D）中，連續(xù)的油相中存在小油滴，從疊加圖可以看出，分布在油相中的小油滴被綠色包裹（圖中圓圈部分），推測(cè)這可能是乙基纖維素形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)包裹著油滴。因?yàn)橐一w維素也是多糖的一種，因此在染色的情況下會(huì)顯出綠色[28]。與現(xiàn)磨芝麻醬激光共聚焦圖像（圖6E）對(duì)比發(fā)現(xiàn)，添加凝膠劑的樣品中油相和蛋白分布更均勻并且兩者之間相結(jié)合，這表明芝麻醬中的油相得到固定，添加凝膠劑的芝麻醬具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，改善了出油情況。

圖6 芝麻醬激光共聚焦顯微圖像（×40）Fig.6 Laser confocal microscopic images of sesame paste (× 40)

在芝麻醬偏光顯微圖像和激光共聚焦顯微圖像的基礎(chǔ)上，對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型化（圖7）。由模擬過(guò)程可以看出不同凝膠劑在芝麻醬油相中凝膠化行為的差異，同時(shí)也是樣品之間具有不同物理特性的原因。芝麻醬是由脂肪相和非脂肪相組成，其中脂肪相包括不同的固體顆粒（如圖7左上所示，米色背景為脂肪相，其中大小不同的圓圈為非脂肪相，顏色不同代表固體顆粒不同）。芝麻在研磨之前，非脂肪相包裹著脂肪球，將芝麻磨制成醬，脂肪球破裂，液體油脂形成連續(xù)相，而固體顆粒隨時(shí)間的延長(zhǎng)而形成沉淀，因此油相與固體顆粒分離[29]。在沒(méi)有穩(wěn)定劑的情況下，固體顆粒沉淀在底部并形成板結(jié)。通過(guò)添加凝膠劑使其內(nèi)部形成凝膠網(wǎng)絡(luò)使液體油相變?yōu)轭惞腆w的狀態(tài)，阻止其流動(dòng)，達(dá)到改善油分離的目的。通過(guò)偏光顯微鏡觀察，BWS和MGS內(nèi)部形成了六邊形晶體網(wǎng)絡(luò)（如圖7上方的結(jié)晶顆粒網(wǎng)絡(luò)），而B(niǎo)ES和ECS內(nèi)部形成了聚合物網(wǎng)絡(luò)，ECS中的聚合物網(wǎng)絡(luò)上還附著了蜂蠟形成的晶體顆粒網(wǎng)絡(luò)（如圖7右下方所示）。

圖7 芝麻醬中凝膠網(wǎng)絡(luò)形成的模型圖Fig.7 Model diagram of gel network formation in sesame paste

2.6 感官評(píng)價(jià)

2.6.1 芝麻醬感官評(píng)價(jià)

如表8所示，由芝麻醬應(yīng)變掃描結(jié)果可知BES具有較好的流動(dòng)性，因此感官評(píng)價(jià)指標(biāo)中BES的順滑性和利口性評(píng)分較其他3 種高。ECS和BES的感官評(píng)分較BWS和MGS偏低，其中ECS的均一性、氣味和滋味的評(píng)分低于BWS和MGS。這是因?yàn)樘砑右一w維素的樣品所需的制備溫度高，導(dǎo)致芝麻醬的色澤加深和不良味道的出現(xiàn)。所有樣品均無(wú)油分離現(xiàn)象，同時(shí)，BWS和ECS黏附性評(píng)分較低，這是因?yàn)檫@2 種芝麻醬會(huì)附著在口中，在日常食用中適合作為涂抹醬。BES具有良好的順滑性，這是因?yàn)橐一w維素的黏度賦予了芝麻醬柔軟的質(zhì)地。MGS和BES的感官指標(biāo)評(píng)分除油分離外均高于BWS和ECS，表明MGS和BES作為直接食用的芝麻醬更容易被消費(fèi)者所接受，而B(niǎo)WS和ECS在日常食用中適合作為涂抹型芝麻醬。與現(xiàn)磨芝麻醬相比添加凝膠劑的芝麻醬無(wú)明顯油分離出現(xiàn)。

表8 芝麻醬感官評(píng)分Table 8 Sensory evaluation of sesame paste

2.6.2 芝麻醬感官特性相關(guān)性分析

對(duì)芝麻醬感官評(píng)價(jià)特性指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，表明不同芝麻醬樣品之間的差異。由主成分分析（principal component analysis，PCA）可以看出（圖8），PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為61.18%和27.24%。越接近這2 個(gè)PC的感官評(píng)價(jià)特性具有較高的相關(guān)性，而相對(duì)位置的感官評(píng)價(jià)特性之間存在較高的負(fù)相關(guān)[30]。因此，利口性和黏附性以及顆粒感和油分離相互之間具有較高的相關(guān)性。這些感官特性指標(biāo)與芝麻醬制備過(guò)程中的工藝參數(shù)有關(guān)。由相關(guān)性結(jié)果可以得到，芝麻醬的感官特性中，利口性、黏附性、油分離以及氣味對(duì)其感官評(píng)分影響較大，因此在生產(chǎn)芝麻醬時(shí)應(yīng)注意提高這些特性以滿足消費(fèi)者的感官需求。

圖8 芝麻醬感官特性PCAFig.8 Principal component analysis plot of sensory characteristics of sesame paste

3 結(jié) 論

油凝膠是改善芝麻醬穩(wěn)定性和流變特性的重要因素。在添加凝膠劑的芝麻醬中觀察到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括六邊形結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)和大分子膠束網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明，凝膠劑的加入顯著提高了芝麻醬的穩(wěn)定性，表現(xiàn)在芝麻醬的離心出油率顯著降低。所有芝麻醬樣品均表現(xiàn)出假塑性和類固體性質(zhì)。凝膠劑的加入增加了芝麻醬的表觀黏度、稠度系數(shù)，降低了流動(dòng)性指數(shù)。添加凝膠劑的芝麻醬比現(xiàn)磨芝麻醬具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。研究表明，穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)與芝麻醬的流變學(xué)性質(zhì)有關(guān)，添加凝膠劑的芝麻醬由于凝膠網(wǎng)絡(luò)的存在，表現(xiàn)出較高的硬度和G’。為進(jìn)一步研究添加凝膠劑的芝麻醬感官特性的變化，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)與感官特性的PCA，結(jié)果表明，凝膠劑的添加有助于改善芝麻醬油分離和均一性，對(duì)芝麻醬的色澤和風(fēng)味有一定的影響。綜上所述，凝膠劑可作為芝麻醬的穩(wěn)定劑改善其穩(wěn)定性，同時(shí)凝膠劑為綠色健康的物質(zhì)，添加凝膠劑的芝麻醬可作為一種穩(wěn)定性醬類食品進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化開(kāi)發(fā)。