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Introduction

随着消费者对“营养密度更高、配方更干净(clean-label)、无需额外稳定剂”的凝固型酸奶需求持续增长,复合配方逐渐成为发酵乳制品创新的重要方向:一方面希望通过动物源多蛋白/多组分协同,提升营养与口感;另一方面又必须保证酸诱导凝胶的稳定成型与风味平衡。蛋黄液富含优质脂蛋白、磷脂与微量营养素,具备明显的营养强化潜力,但脂质富集往往会带来结构与风味的双重不确定性——过量脂质可能削弱蛋白凝胶骨架连续性,导致网络疏松、析清风险上升,同时也可能引入更强的蛋黄特征气味,影响感官接受度。

基于此,本研究提出蛋黄液与牛乳共发酵的思路:将蛋黄液作为兼具营养强化与结构调控潜力的组分,直接引入凝固型酸奶的发酵与成胶过程,尝试在不额外添加稳定剂的前提下,实现质构与风味的同步优化。但关键问题在于:蛋黄液到底以何种方式参与酸诱导凝胶形成?其作用是否存在“剂量窗口”,从而在提升网络强度的同时避免脂质引起的结构稀释与风味失衡?

为回答上述问题,本研究以不同添加水平的蛋黄液(0.5%~6%)构建复合酸奶体系,系统评估其质构、持水性、流变学行为、微观网络结构、分子互作特征及感官与挥发性指纹变化,揭示剂量依赖的结构重塑规律,并为营养强化型凝固酸奶的配方设计提供可操作的工艺窗口与机制依据。

Results and Discussion

质构与持水性(WHC):存在明确的先增强、后削弱窗口

回挤压质构结果显示,蛋黄液对酸奶凝胶的影响并非线性增强,而呈现典型的“增加—降低”趋势:低水平添加即可显著提升硬度、咀嚼性等关键指标,说明此阶段蛋黄液参与构建更致密、抗形变能力更强的凝胶骨架;但当添加量继续升高,质构优势逐步减弱,高水平样品的凝胶强度回落,提示脂质组分的“网络稀释/干扰效应”开始占主导。与此相一致,持水性在低水平添加时提升明显,表明网络对乳清的束缚能力增强、析清倾向降低;而高水平添加后持水性下降,说明水分固定能力受损,体系更容易出现结构松散与乳清分离风险。

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图1 不同蛋黄液添加量对酸奶质构与持水性的影响

流变学响应:剪切变稀与弹性主导增强,但高剂量削弱网络连续性

稳态剪切结果表明,各体系均表现为典型的非牛顿剪切变稀行为,符合凝固型酸奶的结构特征。低水平蛋黄液使表观黏度与稠度相关参数上升,意味着体系流动阻力增大、网络更紧密;当添加量超过一定范围后,表观黏度反而低于对照,说明结构连续性被削弱。频率扫描进一步证明复合酸奶总体呈“弹性主导”特征(G′持续高于G″),且低水平添加能显著抬升G′并增强弹性优势,指向更强的物理交联与更稳定的凝胶骨架;高剂量样品在某些频段仍可表现为较高模量,但整体更可能对应局部团聚/结构异质化而非均一致密网络。

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图2 蛋黄液添加量对流变学性能的影响

微观结构:中等添加最致密,高添加导致网络粗化与异质化

CLSM与SEM结果直观揭示了“剂量窗口”的结构基础:对照样品孔隙不规则、暗区较多,体现出相对疏松且不连续的凝胶网络;当蛋黄液处于低到中等添加水平时,荧光信号更连续均匀,孔隙缩小、骨架更厚实,网络连通性显著改善,说明蛋黄液在该区间促进了更紧密的三维支撑结构形成;但当添加量进一步升高,网络出现明显粗化与空间组织不均,局部蛋白团聚域增大、孔洞扩大,甚至呈现类似相分离的异质化特征,这将直接削弱凝胶的承载连续性与水分固定能力,从而解释质构与WHC的下降。

图3 不同蛋黄液添加量下酸奶凝胶的CLSM/SEM微观结构对比
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图3 不同蛋黄液添加量下酸奶凝胶的CLSM/SEM微观结构对比

分子互作与理化/感官:以非共价重构为主,风味改善亦存在上限

共发酵复合主要由氢键、疏水作用与静电作用等非共价相互作用驱动,并未形成新的共价键;氢键环境与水化状态的变化为网络致密化提供了分子层面支撑,同时XRD显示发酵与复配会改变体系的有序结构域。理化性质方面,蛋黄液强化了样品黄色度,并改变酸度积累过程,使滴定酸度随添加量上升而降低,而最终pH仍保持在凝固型酸奶常见的成胶区间。感官与电子鼻结果显示,中等添加可在质构与整体接受度上获得更积极的提升,同时挥发性指纹出现可区分的重塑;但高添加样品偏离对照更明显,蛋黄风味增强的同时也带来潜在的香气失衡风险。

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图4 蛋黄液添加量的变化对酸奶感官特性的影响

Conclusion

本研究证明,蛋黄液与牛乳共发酵能够以明确的剂量依赖方式重塑凝固型酸奶凝胶结构:在低到中等添加区间,体系表现为更高的持水性、更优的质构与更突出的弹性主导特征,微观上对应更致密、连续的三维网络;而当添加量过高时,脂质主导的结构干扰导致网络粗化与异质化增强,水分固定能力与质构优势回落,并伴随更强的蛋黄挥发性特征带来的风味失衡风险。总体而言,蛋黄液共发酵为营养强化型凝固酸奶提供了一条可落地的清洁标签策略,但其应用应围绕最佳添加窗口进行配方设计与工艺优化,以实现营养、结构与风味的协同提升。

第一作者简介

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孟德坤,东北农业大学食品科学学院博士研究生,主要研究方向为蛋制品深加工及其品质调控。围绕蛋类原料的加工利用与产品品质提升,系统开展了相关基础与应用研究,关注蛋制品在加工过程中结构变化及其对产品品质的影响。以第一作者或参与作者在食品科学与工程相关学术期刊发表多篇研究论文,并参与申请2 项国家发明专利,相关成果在蛋制品深加工及功能化利用方面具有一定的理论意义和应用价值。

通信作者简介

李翰宇,男,东北农业大学副教授,硕士生导师。黑龙江省E类人才,担任中国畜产品加工研究会青年工作委员会委员,《Journal of Future Foods》和《Food Science of Animal Products》期刊青年编委,《Foods》期刊客座编辑。主持国家自然科学基金青年项目(C类),中国博士后面上资助,黑龙江省自然科学基金青年项目(B类)等国家级、省部级项目共 4 项。作为第一作者/通讯作者在Food Hydrocolloids等中科院1区期刊发表SCI论文18 篇二区期刊发表SCI论文5 篇,论文总被引次数超过800 次,其中3 篇入选ESI高被引论文。作为发明人发表授权专利2 项,受理专利4 项。作为课题骨干参加科研项目中央支持地方高校改革发展资金人才培养项目和黑龙江省自然科学基金(重点项目)共2 项。

张华江,教授,博士生导师,系主任,农产品加工及贮藏工程学科带头人,食源基功能活性包装学科团队负责人,校级教学名师,中国蛋品加工业“十大杰出青年”,兼任亚洲蛋品协会常务理事、中国绿色包装委员会常务理事、黑龙江省食品科学技术学会副秘书长等。研究方向为蛋制品加工、食源基活性包装。主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目等各级项目共32 项,发表学术论文144 篇,其中SCI/EI收录63 篇(其中一区期刊42 篇,高被引2 篇);获得省科技进步二等奖、三等奖等共12 项;授权国家发明专利17 项;与国内12 家食品企业进行了科技项目合作,为企业开展技术咨询与服务100余次。

Dose-dependent structuring of set-style yogurt by egg yolk liquid: gel network remodeling, rheology, and sensoryDekun Menga, Xinyi Jua, Yiyi Lia, Huajiang Zhanga,*, Hanyu Lia,*, Lina Xua, Peiyao Sia, Ahmed M. Rayanb & Mohamed Ghamryc

aCollege of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin, Heilongjiang Province, 150030, China

bFood Technology Department, Faculty of Agriculture, Suez Canal University, Ismailia, 41522, Egypt

cFood Technology Department, Faculty of Agriculture, Benha University, Moshtohor, 13736, Egypt

*Corresponding author.

Abstract

Consumer demand for nutrient-dense, clean-label set-style yogurts is driving interest in composite formulations that enhance both nutrition and texture without added stabilizers; however, the incorporation of lipid-rich animal ingredients often destabilizes acid-induced gels and compromises flavor balance. Here, egg yolk liquid (EYL) was co-fermented with cow’s milk as a dual-function strategy to improve nutritional density while modulating gelation. EYL produced a pronounced dose-dependent response, with low-to-moderate supplementation strengthening the yogurt matrix and excessive supplementation weakening it. Within an optimal window (approximately 1%–2% EYL), the gel exhibited a higher water-holding capacity (by approximately 10 percentage points), markedly improved textural attributes, and enhanced elastic dominance, coinciding with a denser and more continuous microstructure. In contrast, EYL addition at ≥ 4% induced network coarsening and heterogeneity, accompanied by reduced water retention and flow resistance, indicating structural loosening and an increased tendency toward phase separation. Spectroscopic evidence indicated that EYL primarily remodeled the matrix through non-covalent restructuring, accompanied by strengthened hydrogen-bond environments, while XRD indicated a decrease in ordered domains after fermentation. EYL also intensified yellowness, reduced titratable acidity, and reshaped volatile fingerprints; moderate supplementation improved sensory acceptance, whereas high addition increased the risk of aroma imbalance. Overall, EYL co-fermentation offers a feasible clean-label strategy to enrich yogurt nutrition while optimizing gel structure within a limited formulation window.

Reference:

Meng, D., Ju, X., Li, Y. et al. Dose-dependent structuring of set-style yogurt by egg yolk liquid: gel network remodeling, rheology, and sensory. Agric. Prod. Process. Sto. 2, 36 (2026). https://doi.org/10.1007/s44462-026-00070-8.

文章编译由作者提供

编辑:王佳红;责任编辑:孙勇

封面图片来源:摄图网

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