鸡蛋是食品尤其是烘焙产品中最重要的成分之一,它们具有乳化、发泡、稳定和凝固等关键功能,能够赋予产品体积、颜色、质地、风味和营养价值(Aslan & Ertaş 2020, Gallo et al., 2020, Cho et al., 2023)。此外,鸡蛋因其高蛋白质含量而在人类饮食中占据重要地位,被视为蛋白质的主要来源之一(Lomakina & Mikova, 2006)。然而,近年来鸡蛋在食品配方中的使用量有所减少,主要原因包括消费者过敏、与鸡蛋蛋白中的过敏原(如 avidin)相关的高胆固醇问题,以及制造商对降低成本和延长产品保质期的需求(Hedayati et al., 2021, Rondoni et al., 2020)。某些人群因宗教信仰、健康问题或生活习惯选择避免食用含鸡蛋的产品(Arozarena et al., 2001)。事实上,鸡蛋过敏反应的增多促使人们更早地开始食用植物基鸡蛋替代品(Pappos, 2024)。鸡蛋中的主要过敏原主要存在于蛋清中,尤其是卵白蛋白、卵转铁蛋白和溶菌酶,可能引发从潜在致命的过敏性休克到皮肤反应等多种症状(Zhu et al., 2018; Singh et al., 2017)。尽管有研究表明鸡蛋摄入与心血管疾病可能存在关联(Elkin, 2017; Fernandez & Murillo, 2022),但相关数据仍存在争议。如今,全球许多人遵循素食主义,尤其是乳素素食者和纯素食者(Key et al., 2006),他们的饮食选择受宗教法规影响。经济因素也是影响鸡蛋使用的重要因素,如高成本、冷链运输困难以及鸡蛋保质期短等问题。鸡蛋属于易腐食品,需要冷藏储存,增加了成本和物流难度。此外,禽流感爆发和饲料价格上涨等因素导致鸡蛋价格波动,使得食品生产商难以预测鸡蛋供应。因此,食品生产商正在寻找更可靠且经济实惠的替代品(Lin et al., 2017a)。鉴于这些限制,食品行业非常关注开发可用于各种产品的鸡蛋替代品,尤其是马芬,因为马芬的体积和质地很大程度上依赖于鸡蛋。马芬是一种广受欢迎的小吃,具有即食性、美味、低成本、柔软多孔的口感(Kaur & Kaur, 2018; Shih et al., 2020)。马芬面糊的主要成分(鸡蛋、小麦粉、糖、油和牛奶)对产品的质地、外观和营养价值有显著影响(Beegum et al., 2017; Xu et al., 2020)。许多研究者探索了用其他成分替代鸡蛋的可能性,其中植物蛋白被认为是一种良好的替代品(Rondoni et al., 2020)。这些替代品通常被认为比鸡蛋更环保、更健康(Grizio & Specht, 2018)。与鸡蛋相比,植物蛋白在保持食品质地和感官特性方面也发挥着重要作用,因为它们具有优异的技术功能(如保湿性、表面特性和质地特性)。多项研究评估了不同来源的植物蛋白作为鸡蛋替代品的潜力,如大豆(Rahmati & Mazaheri Tehrani, 2014)、豌豆(Lin et al., 2017)、扁豆(Jarpa-Parra et al., 2017)和奇亚籽凝胶(Gallo et al., 2020)。这些研究还强调了替代对最终产品质量的影响。Jarpa-Parra等人(2017)发现,用扁豆蛋白替代50-100%的鸡蛋/牛奶蛋白对蛋糕的体积没有明显影响,但硬度及咀嚼性的表现随储存时间延长而变差。研究表明,扁豆蛋白可以完全或部分替代鸡蛋/牛奶蛋白,作为蛋糕中的泡沫和乳化稳定剂,生产出质量可接受的产品。
除了植物蛋白外,商业鸡蛋替代品还包含多种其他成分(Lin et al., 2017),如羟丙基甲基纤维素、卡拉胶等水胶体,以及乳化剂(如卵磷脂、单甘酯和二甘酯、甘油单硬脂酸酯、硬脂酰乳酸钠等)(Yazici & Ozer, 2021)。多糖通常会改变流变性质,增加水分结合能力和凝胶形成,从而使食品基质变稠。此外,它们还可用于稳定泡沫和乳液。乳化剂有助于形成稳定的乳液,含有亲脂性和亲水性基团,可改善产品的流变性质、糊状物的凝胶化温度、质地、颜色和体积(Fakhernia et al., 2023)。
先前的研究表明,在马芬配方中部分或完全替代鸡蛋并不总能改善关键品质指标(如体积、质地或储存稳定性)。因此,本研究通过结合使用蛋白质分离物-多糖商业鸡蛋替代品(CER)和单甘酯凝胶来部分替代鸡蛋,以提升马芬品质。基于CER和单甘酯凝胶能同时模拟鸡蛋的多功能作用的假设,采用混合设计方法优化了马芬配方,并评估了替代对糊状物性质及优化后马芬的理化与结构特性的影响。最后,将评估储存对马芬品质的影响,并进行感官评价以验证部分替代鸡蛋的有效性。