技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种高持水性蛋液及其制备方法。
背景技术
鸡蛋的持水性又叫保水性，属于蛋白质-水相互作用，是鸡蛋重要的加工特性之一。鸡蛋的持水能力 (water holding capacity，WHC)是指蛋白质吸收水并将水保留(对抗重力)在蛋白质组织(如蛋白质凝胶、牛肉和鱼肉)中的能力，被保留的水是指结合水、流体动力学水和物理截留流水的总和。它的大小反应了蛋白质对水的结合能力以及凝胶网状结构的致密程度。鸡蛋的持水能力影响食品的嫩度和多汁性，具有一定的经济意义。在蛋制品加工过程中，高持水性的蛋液能很大程度上提高产品品质，随着蛋制品领域的不断拓宽，蛋制品系列产品不断丰富，如鸡蛋干、鸡蛋肠、蒸蛋等，对于强化功能性质的蛋液需求迫切。
蛋液的加工主要是为了解决鸡蛋不易运输、贮藏等问题，目前为了保证蛋液的品质或者提高其加工特性，通常需要向蛋液中添加一些食品添加剂来强化其功能性质，例如加入一定量的焦磷酸钠和抗坏血酸可以改善蛋液的持水性，加入适量磷脂酶A2能增加蛋液的起泡能力等。
根据GB2760-2014，蛋液中不能添加任何食品添加剂（食盐和糖不属于食品添加剂）。而蛋液的持水性又是困扰蛋品行业的重大难题，一种既不添加食品添加剂又能提高蛋液持水性的技术无疑具有极其广阔的市场前景和经济价值。
发明内容
鉴于上述不足之处，本发明的目的是提供一种既具有高持水性又不含食品添加剂的高持水性蛋液及其制备方法，符合GB2760-2014的要求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术构思：
1.本发明采用以下方法来测定蛋液的持水性：
持水性（water holding capacity，WHC）是指蛋白质吸收水并将水保留（对抗重力）在蛋白质组织（如蛋白质凝胶、牛肉和鱼肉）中的能力。被保留的水是指结合水、流体动力学水和物理截流水的总和。持水性是蛋白质重要的功能性质之一，也是蛋制品加工中的重要物理参数，它的大小与热凝固蛋制品的硬度、弹性、黏性和嫩度等质构特征紧密相关；同时，持水性的大小可以反应鸡蛋蛋白质凝胶微观结构的变化，进而与蛋白质的凝胶特性和流变学性质息息相关。
测试方法：采用Salvador等2009年的方法并加以改进，测定蛋液的持水性。测试过程中采用的仪器与设备见表1。
表1实验仪器与设备
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蛋液凝胶的制备：
（1）取需要测试持水性的蛋液25 g于100 ml烧杯中，在恒温水浴锅中从25 ℃加热至90 ℃，升温速度为5 ℃/min，并在90℃下持续加热30 min，冷水浴20 min，脱模后即获得蛋液凝胶；
（2）将制备好的蛋液凝胶放置在4 ℃下冷藏24 h，即可进行持水性的测定；
蛋液凝胶持水性的测定：
（1）将滤纸（尺寸为φ12 cm）对折3次制成圆锥状，放入50 ml离心管的中部；
（2）取上述制备的蛋液凝胶，用取样器获得φ7×5 mm的圆柱形样品，将样品放入圆锥状滤纸中，在4000 rpm（2810×g）条件下离心10 min。
（3）分别称量离心前后凝胶的质量m1和m2，按照下式计算凝胶持水性（Water holding capacity，WHC）：
WHC=m1/m2 ×100%
上述实验每次测量4个样本，每组做三个平行实验。
2.对原料进行了配方筛选：
本研究用到的原料有鸡蛋全蛋液、白砂糖以及食盐。
各取100g蛋液，分别在蛋液中加入白砂糖和食盐，混合均匀静置消泡后过 80～100目筛，测定其蛋液的持水性。
表2原料配方对蛋液持水性的影响
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结合表2，在发明人的实际原料配方筛选过程中：100g蛋液中，白砂糖添加量在0-9g时，随着白砂糖添加量的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约80.1%；当白砂糖添加量超过9g时，随着白砂糖添加量的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在15g时达到峰值85.5%，随后随着白砂糖量的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至白砂糖添加量超过17g后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
同样，结合表2，100g蛋液中，食盐添加量在0-1.5g时，随着食盐添加量的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约81.2%；当食盐添加量超过1.5g时，随着食盐添加量的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在2g时达到峰值84.6%，随后随着食盐量的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至食盐添加量超过3.5g后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
因此，为了得到高持水性蛋液，原料配方组合确定为：100g蛋液中添加9-17g白砂糖或者1.5-3.5g食盐。最优条件为：100g蛋液中加15g白砂糖；100g蛋液中加2g食盐。
3.对混合工艺进行筛选。
测试在机械剪切条件下进行混合。
分别取100g蛋液加15g白砂糖，100g蛋液加2g食盐在机械剪切下混合均匀，静置消泡后过 80～100目筛，测定其蛋液的持水性。剪切条件：剪切速率为500～1500rpm，剪切时间6～18min；
表3 机械剪切速率和剪切时间对蛋液持水性的影响。
通过表3中的试验例1-3，我们对剪切时间做了相应的筛选：在同样的剪切速率（设为1000rpm）下，剪切时间在0-6分钟时，随着剪切时间的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约79.9%；当剪切时间超过6分钟时，随着剪切时间的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在12分钟时达到峰值83.4%，随后随着剪切时间的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至剪切时间超过18分钟后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
通过表3的试验例子4-6，我们在蛋液（100g）+白砂糖（15g）配方下对剪切速率（rpm）进行了筛选：在同样的剪切时间（设为12分钟）下，剪切速率在0-500时，随着剪切速率的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约86.0%；当剪切速率超过500时，随着剪切速率的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在1000时达到峰值88.6%，随后随着剪切速率的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至剪切速率超过1500后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
通过表3的试验例子7-9，我们在蛋液（100g）+食盐（2g）配方下对剪切速率（rpm）进行了筛选：在同样的剪切时间（设为12分钟）下，剪切速率在0-500时，随着剪切速率的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约85.6%；当剪切速率超过500时，随着剪切速率的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在1000时达到峰值88.9%，随后随着剪切速率的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至剪切速率超过1500后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
因此，为了得到高持水性蛋液，机械剪切速率和剪切时间确定为：机械剪切速率为500-1500rpm，剪切时间6-18分钟。最优条件为：机械剪切速率为1000rpm，剪切时间12分钟。
4.为了进一步提高蛋液的持水性，发明人对蛋液在-18～-20℃进行了冷冻后再测试。
表4 -18～-20℃条件下冷冻时长对蛋液持水性的影响。
通过表4中的试验例1-3，我们对在-18～-20℃条件下对冷冻时间做了相应的筛选：在同样的温度（-18～-20℃）下，冷冻时间在0-1周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约81.1%；当冷冻时间超过1周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在6周时达到峰值85.3%，随后随着冷冻时间的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至冷冻时间超过11周后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
通过表4中的试验例4-6，我们对在我们在蛋液（100g）+白砂糖（15g）+剪切速率1000rpm+剪切时间12分钟、-18～-20℃条件下对冷冻时间做了相应的筛选：冷冻时间在0-1周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约90.5%；当冷冻时间超过1周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在2周时达到峰值93.7%，随后随着冷冻时间的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至冷冻时间超过3周后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
通过表4中的试验例7-9，我们对在我们在蛋液（100g）+食盐（2g）+剪切速率1000rpm+剪切时间12分钟、-18～-20℃条件下对冷冻时间做了相应的筛选：冷冻时间在0-8周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性也有增加，但增加程度不明显，持水性约90.3%；当冷冻时间超过8周时，随着冷冻时间的增加，其蛋液凝胶持水性明显逐渐升高，在9周时达到峰值93.4%，随后随着冷冻时间的增加其蛋液凝胶持水性逐渐下降，直至冷冻时间超过11周后其蛋液凝胶持水性不再有明显变化。
同时，通过对冷冻温度的测试，我们确定冷冻温度为-18～-20℃。
因此，为了得到高持水性蛋液，冷冻时间确定为：100g蛋液中添加9-17g白砂糖的组方中，冷冻时长为1-3周，最优条件为2周。100g蛋液中添加1.5-3.5g食盐的组方中，冷冻时长为8-11周，最优条件为9周。
综上所述，本发明的具体技术方案如下：一种高持水性蛋液，按重量份配比计，该蛋液由以下原料制成：
蛋液100份
白砂糖9～17份
或
蛋液100份
食盐1.5～3.5份。
进一步的，所述白砂糖为15份。
进一步的，所述食盐为2份。
一种高持水性蛋液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将蛋液与白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为500～1500 rpm，剪切时间6～18min；
（2）蛋液静置消泡后过 80～100目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻1～3周，最优为2周。
进一步的，所述剪切速率为1000rpm；剪切时间为12min。
又有，一种高持水性蛋液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将蛋液与食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为500～1500 rpm，剪切时间6～18min；
（2）蛋液静置消泡后过 80 ～100目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻8～11周，最优为9周。
进一步的，所述剪切速率为1000rpm；剪切时间为12min。
本发明与现有产品和技术相比，具有如下优点：
1、由于本发明提供的高持水性蛋液能够保证蛋液原有色泽和风味，在此基础上显著的提高了持水性，强化了蛋液的功能特性。可以作为专用型的蛋液制品广泛应用于食品的加工中。
2、由于本发明提供的高持水性蛋液只添加了白砂糖或食盐作为辅料，未添加其他食品添加剂，符合国家标准，能够极大地满足当下消费者对食品零添加的需求。
3、由于本发明提供的高持水性蛋液选用了合适的机械剪切处理工艺条件，既改善了蛋液的均匀度，又显著提高了蛋液的持水性。
4、由于本发明通过对蛋液进行冷冻并控制冷冻时间，显著提高了蛋液的持水性，同时冷冻加工能够抑制蛋液中微生物增殖、延缓其品质变化，从而实现蛋液的保鲜与保质期的延长。
5、本发明克服了传统工艺的技术偏见，众所周知，冷冻失水，但本发明中在特定的冷冻条件下，本发明的蛋液却具备了更高的持水性。
本发明中的蛋液只添加了白砂糖或食盐作为辅料，并通过冷冻时间的控制来增强其持水性，既能满足当下消费者对食品零添加的诉求，又能增强蛋液的加工特性。
具体实施方式
实施例1
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与9g白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻2周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为86.6。
实施例2
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与15g白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻2周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为93.7。
实施例3
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与15g白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻1周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为90.5。
实施例4
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与15g白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻3周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为90.3。
实施例5
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与17g白砂糖在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻2周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为86.9。
实施例6
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与1.5g食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过 90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻9周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为85.2。
实施例7
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与2g食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过 90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻9周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为93.4。
实施例8
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与2g食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过 90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻8周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为90.3。
实施例9
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与2g食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过 90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻11周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为90.7。
实施例10
高持水性蛋液：
（1）将100g蛋液与3.5g食盐在机械剪切下混合均匀，剪切条件：剪切速率为1000 rpm，剪切时间12min；
（2）蛋液静置消泡后过 90目筛；
（3）过筛后蛋液放置于模具中，于-18～-20℃条件下冷冻9周，制得高持水性蛋液，测得其持水性WHC（%）为88.1。