胡云峰,陳亞楠,張利蘋,陳君然
(天津科技大學(xué)/農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實驗室,天津 300457)
雞蛋中含有人體所需的多種營養(yǎng)物質(zhì),如蛋白質(zhì)、脂肪、磷脂質(zhì)、維生素等,因此受到廣大消費者的喜愛[1]。雞蛋在貯藏過程中微生物的入侵、貯藏環(huán)境的溫、濕度和雞蛋本身的成分,這些因素相互作用容易使雞蛋發(fā)生腐敗變質(zhì)[2],因此雞蛋保鮮非常重要。傳統(tǒng)的雞蛋新鮮度評價指標(biāo)主要分為質(zhì)量指標(biāo)、外部品質(zhì)指標(biāo)和內(nèi)部品質(zhì)指標(biāo),主要包括質(zhì)量、蛋形、清潔度、哈夫單位、蛋黃系數(shù)和氣室直徑等[3],其中哈夫單位值是國際上對蛋品質(zhì)量評定的重要指標(biāo)。中國根據(jù)哈夫單位值大小把鮮雞蛋分為三個等級:AA級≥72,A級≥60,B級≥55[4],哈夫單位值即為雞蛋的濃蛋白高度和雞蛋質(zhì)量換算成的一個數(shù)值,用來反映雞蛋在貯藏過程中的品質(zhì)變化。雞蛋在貯藏過程中微生物的進入導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解,濃蛋白逐漸減少,稀蛋白逐漸增加,從而雞蛋的哈夫單位值逐漸降低[5-6]。食品中的微生物在運行代謝的過程中會產(chǎn)生CO2氣體,隨著CO2的不斷產(chǎn)生,食品中的微生物也在增多,因此CO2可以作為判斷食品新鮮度的指示源之一[7-8]。胡云峰等[9]制作了一種CO2敏感型指示卡來判斷食品在貯藏期間的新鮮度。在雞蛋的腐敗過程中,蛋白質(zhì)、卵磷脂被微生物分解為肽和氨基酸,進一步分解產(chǎn)生含硫化合物和胺類等有異味的物質(zhì)[10-11],使雞蛋產(chǎn)生臭雞蛋味。傅忙娟等[12]研究了雞蛋新鮮度與揮發(fā)性化合物間的關(guān)系,結(jié)果表明可以用氣室指數(shù)代替哈夫單位評價雞蛋的新鮮度。然而關(guān)于H2S濃度與雞蛋新鮮度的相關(guān)性研究較少,因此我們選取揮發(fā)性物質(zhì)中的H2S作為特征性腐敗氣體,分析潔蛋的哈夫單位、氣室直徑、蛋黃系數(shù)等新鮮度指標(biāo),探究特征性腐敗氣體H2S與新鮮度的關(guān)系[13-14],為建立判斷和檢測雞蛋新鮮度新方法提供支。
由天津五谷香農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供當(dāng)日生產(chǎn)的新鮮雞蛋(2020年6—8月天津科技大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品物流保鮮與加工實驗室)。
游標(biāo)卡尺:天津精密儀器廠;MP522型pH計:上海理達儀器廠;PL203/01電子分析天平:特勒-托利多儀器(上海)有限公司;TU-1810分光光度計:普析通用;電熱恒溫水浴鍋:天津市天宇試驗儀器有限公司;智能霉菌培養(yǎng)箱:上海鴻都電子科技有限公司。
試驗選擇表面無裂痕、大小均勻的白皮雞蛋,用清水洗后備用。將雞蛋在溫度20°C、濕度45%的條件下進行貯藏。在雞蛋貯藏的第0、3、6、9、12、15、18、21天分別對雞蛋的質(zhì)量、氣室直徑、蛋清pH、蛋黃系數(shù)、哈夫單位值以及H2S濃度進行測定。每次測定10枚雞蛋,重復(fù)3次試驗然后取平均值。
用精度為0.001 g的天平測定雞蛋貯藏期間的重量;參照趙立等[15]的方法測定雞蛋貯藏期間的氣室直徑;參照何家林等[16]的方法測定雞蛋貯藏期間的蛋清pH;參照于濱等[17]的方法測定雞蛋貯藏期間的蛋黃系數(shù)和哈夫單位值;根據(jù)公式(1)計算得出雞蛋的哈夫單位值。
式中,Hu為雞蛋的哈夫單位值;h為濃蛋白高度,mm;w為雞蛋質(zhì)量,g。
參照鄭楊等[18]的方法測定H2S濃度,得到H2S標(biāo)準(zhǔn)曲線方程(2)。此方程為H2S濃度測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。
清潔雞蛋在貯藏過程中的質(zhì)量變化見圖1。從圖中可以看出,潔蛋的質(zhì)量隨貯藏時間的延長呈下降趨勢,貯藏21天時,雞蛋質(zhì)量下降了8.31%。
圖1 清潔蛋質(zhì)量變化
潔蛋哈夫單位值隨時間的變化見圖2。由圖可知,潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時間的延長均呈現(xiàn)下降趨勢。在貯藏初期,雞蛋的哈夫單位值為84.72,20℃下貯藏21天后哈夫單位值下降了33.36%。
圖2 清潔蛋哈夫單位值變化
清潔蛋蛋黃系數(shù)值隨時間的變化情況見圖3。從圖中可以看出,潔蛋的蛋黃系數(shù)隨貯藏時間的延長呈下降趨勢,由第0天的0.44降低到第21天的0.30,下降了31.68%。
圖3 清潔蛋蛋黃系數(shù)變化
清潔蛋蛋清pH隨時間的變化見圖4。雞蛋的蛋清pH與貯藏時間呈負相關(guān)。20℃條件下雞蛋蛋清pH從第0天的8.98增加到第21天的9.45,增加了5.23%。
圖4 清潔蛋蛋清pH變化
潔蛋氣室直徑隨時間的變化見圖5。由圖可知,隨著貯藏時間的增加,雞蛋的氣室直徑緩慢增加,從第0天的2.09增加到第21天的3.06,增加了46.41%。
圖5 清潔蛋氣室直徑變化
清潔蛋中H2S濃度隨時間的變化見圖6。由圖可知,隨著貯藏時間的增加,雞蛋中產(chǎn)生的H2S濃度緩慢增加,從第0天的0.2μmol/L增加到第21天的5.73 μmol/L。
圖6 清潔蛋中H2S濃度變化
不同溫度下H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表1。由表可知,通過雞蛋在貯藏期間產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)進行線性回歸分析,結(jié)果顯示貯藏過程中雞蛋產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的決定系數(shù)均大于0.95,這說明雞蛋產(chǎn)生的H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的顯著性較明顯。
表1 清潔蛋中H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果
H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。由表可知,H2S濃度與蛋黃系數(shù)、氣室直徑、蛋清pH、質(zhì)量以及哈夫單位值相關(guān)性較顯著,H2S濃度與蛋黃系數(shù)、質(zhì)量、哈夫單位呈顯著負相關(guān),與氣室直徑、蛋清pH呈顯著正相關(guān)。這進一步說明用H2S濃度的變化來預(yù)測潔蛋在貯藏期間品質(zhì)的變化是可靠的。
表2 H2S濃度與各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析
在離開母體后雞蛋內(nèi)部品質(zhì)的變化時時刻刻都在進行,其中雞蛋重量的改變最為顯著。在貯藏過程中,雞蛋的重量呈下降趨勢。這與唐麗媛等[19]的研究結(jié)果一致。雞蛋殼表面的氣孔是雞蛋內(nèi)外物質(zhì)交換和呼吸的通道,雞蛋內(nèi)的水分和CO2主要通過氣孔向外逸出,雞蛋外的O2、微生物等向雞蛋內(nèi)滲透,導(dǎo)致雞蛋在貯藏過程中,出現(xiàn)質(zhì)量變輕的現(xiàn)象,雞蛋在低溫狀態(tài)呼吸強度降低,內(nèi)外物質(zhì)交換減弱,雞蛋的失重率降低[20-21]。
哈夫單位值是評價雞蛋新鮮度的重要指標(biāo)。一般情況下哈夫單位值越高,雞蛋的新鮮程度相對越高。潔蛋的哈夫單位值隨貯藏時間的延長均呈現(xiàn)下降趨勢。哈夫單位與雞蛋濃蛋白高度及雞蛋重量有關(guān)。雞蛋貯藏期間哈夫單位下降主要與貯藏過程中發(fā)生的各個復(fù)雜的生化反應(yīng)有關(guān),其中包括蛋白質(zhì)氧化,淀粉氧化,分子量組成變化和蛋白質(zhì)構(gòu)象變化等[22]。這與饒玨睿等[23]的研究結(jié)果一致。
蛋黃系數(shù)與貯藏時間呈負相關(guān),且雞蛋蛋黃系數(shù)隨時間的延長呈下降趨勢,戴賽男等[24]也研究了雞蛋在不同貯藏溫度下的品質(zhì)變化規(guī)律,結(jié)果表明,在35℃條件下雞蛋的蛋黃系數(shù)下降迅速,而在5℃和15℃條件下蛋黃系數(shù)下降緩慢。這可能是因為貯藏過程中,蛋白中水分逐步滲入蛋黃以及蛋黃內(nèi)容物大分子被酶解產(chǎn)生游離水等因素的影響,蛋黃體積逐步增大,使得蛋黃膜承受的張力逐漸增大至不能承受而引起破裂[25]。
蛋清pH是雞蛋新鮮度的重要指標(biāo)之一。清潔蛋蛋清pH逐漸增大,這與吉小鳳等[26]的研究結(jié)果一致。其上升的主要原因是CO2從蛋殼上的氣孔溢處,而溢出的二氧化碳呈現(xiàn)酸性,隨著貯存時間的延長,二氧化碳含量逐漸減少,pH呈上升趨勢[27-28]。
雞蛋的氣室直徑不斷增大,與陳吟坤等[29]的試驗結(jié)果一致。氣室直徑的不斷增大可能是因為隨著貯藏時間的增加,蛋內(nèi)的水分不斷向外蒸發(fā),雞蛋內(nèi)的物質(zhì)相對縮小,氣室直徑相對增加。
蛋液腐敗過程中,蛋白質(zhì)產(chǎn)生胺類、硫化氫、甲烷等,脂肪產(chǎn)生低分子脂酸醇等,糖類產(chǎn)生低級脂肪酸、二氧化碳、甲烷、氫氣等物質(zhì)。腐敗雞蛋氣室中的H2S濃度不斷增大,與劉明等[30]的研究結(jié)果相同。這可能是因為隨著貯藏時間的增加,微生物的入侵使雞蛋內(nèi)的含硫蛋白質(zhì)不斷分解產(chǎn)生H2S氣體,使H2S濃度相對增加[31]。
Brown等[32]對惡化的蛋液分析發(fā)現(xiàn)二甲基硫化合物、二甲基二硫化合物、二甲基三硫化合物、硫代乙酸甲酯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、2-丁酮和乙酸乙酯,這些甲基硫化物與品質(zhì)劣變及氣味可接受程度之間有極大的相關(guān)性。Alyssa等[33]利用雞蛋液常溫美拉德反應(yīng)的初級產(chǎn)物呋喃甲基賴氨酸(furosine)作為評價雞蛋新鮮度的標(biāo)志。本試驗中硫化氫氣體濃度與各品質(zhì)指標(biāo)之間的顯著性較明顯,因此可用H2S濃度作為評價雞蛋新鮮度的指標(biāo)。
綜合以上試驗,在20℃條件下對潔蛋進行貯藏,通過測定在貯藏期間雞蛋各品質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律,結(jié)果顯示隨著貯藏時間的增加,潔蛋的質(zhì)量、哈夫單位、蛋黃系數(shù)均呈下降趨勢,氣室直徑、pH呈上升趨勢。H2S氣體濃度隨著貯藏時間的延長,濃度逐漸增大。通過對潔蛋在貯藏期間所產(chǎn)生的特征性腐敗氣體H2S濃度與各品質(zhì)指標(biāo)進行線性回歸分析,結(jié)果顯示H2S濃度與各指標(biāo)均具有顯著相關(guān)性,因此用雞蛋在貯藏過程中所產(chǎn)生的特征性腐敗氣體H2S濃度來表征雞蛋的新鮮度是可行的。